Landolt-Börnstein: Eigenschaften der Materie in ihren Aggregatzuständen, 9. Teil, Magnetische Eigenschaften I, Teil a PDF
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Symbole und Einheiten. - Symbols and units. P Magnetisches Moment magnetic moment Gauß cm3 = emE = emu M Magnetisches Moment pro magnetic moment per unit Gauß = emE/cms Volumeneinheit volume = emu/cm3 G Magnetisches Moment pro magnetic moment per unit Gauß emSIg = emE/g Masseneinheit mass = emu/g Gm Magnetisches Moment proMol magnetic moment per mole Gauß cms/mole = = emE/Mol = emu/mole Pm Magnetisches Moment pro magnetic moment per Bohrsches Magneton ftB Molekel moleeule Bohr magneton ftB P.d. Magnetisches Moment pro magnetic moment per atom ftB Atom Pk, Pn Magnetisches Moment pro magnetic moment per nucleus Kernmagneton ftl; Kern nuclear magneton ft. . Suszeptibilität susceptibility cm3 = emE = emu x. Volumsuszeptibilität volume susceptibility emE/cms = emu/cms x, Spezifische (oder Massen-) specific (or mass)suscepti- emSIg = emE/g = emu/g Suszeptibilität bility Xm Molsuszeptibilität molar susceptibility cms/Mol = emE/Mol = emu/mole X.d. Suszeptibilität pro Gramm- susceptibility per gram equiv- emSIg-Atom = emE/Mol äquivalent alent = emu/mole G, Curie-Konstante pro Massen- Curie constant per mass unit cm3°K/g einheit Gm Curie-Konstante pro Mol Curie constant per mole cm3°K/Mol G.d. Curie-Konstante pro Gramm- Curie constant per gram equiv- cm8°K/Mol äquivalent alent T Temperatur temperature °K,oC e., Paramagnetische Curie- paramagnetic Curie temper- °K,oC Temperatur ature ec, e, Ferromagnetische Curie- ferromagnetic Curie temper- °K,oC Temperatur ature eH Neel-Temperatur Neeltemperature °K,oC LANDOLT-BÖRNSTEIN ZAHLENWERTE UND FUNKTIONEN AUS PHYSIK · CHEMIE · ASTRONOMIE · GEOPHYSIK UND TECHNIK SECHSTE AUFLAGE UNTER VORBEREITENDER MITWIRKUNG VON t · t · t · t J. D'ANS · P. TEN BRUGGENCATE A. EUCKEN G. JOOS W. A. ROTH HERAUSGEGEBEN VON J. BARTELS · H. BORCHERS · H. HAUSEN K.-H. HELLWEGE · KL. SCHÄFER · E. SCHMIDT II. BAND EIGENSCHAFTEN DER MATERIE IN IHREN AGGREGATZUSTÄNDEN 9. TEIL MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN I MAGNETIC PROPERTIES I Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 2013 EIGENSCHAFTEN DER MATERIE IN IHREN AGGREGATZUSTÄNDEN 9. TEIL MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN I MAGNETIC PROPERTIES I BEARBEITET VON H.A.ALPERIN · G.ASCH · E. S. DAYHOFF · J. F. DILLON JR. • J. C. EISENSTEIN V. J. FOLEN · J. B. GOODENOUGH · C. J. GORTER · I. GROHMANN W. P. A. HASS · T. HIRONE · M. HÖHL · ST. HÜFNER · R. JAGGI · R. V. JONES E. KNELLER · C. J. KRIESSMAN · H. LÄMMERMANN · R. LOUDON T. R. McGUIRE · 0. MADELUNG · L. C. VAN DER MAREL · S. METHFESSEL A. MEYER · W. PFEFFER · ST. J. PICKART · N. J. POULIS · B. SCHNEIDER J. S. SMART· R. SOMMERHALDER · E. TREACY · E. VOGT· G. WEBER J. S. VAN WIERINGEN · H. C. WOLF HERAUSGEGEBEN VON KARL-HEINZ HELLWEGE UND ANNE MARIE HELLWEGE MIT 2256 ABBILDUNGEN Springer-V erlag Berlin Heidelberg GmbH 2013 ISBN 978-3-662-43248-8 ISBN 978-3-662-43312-6 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-43312-6 ALLE RECHTE, INSBESONDERE DAS DER UBERSETZUNG IN FREMDE SPRACHEN VORBEHALTEN. OHNE AUSDRUCKLICHE GENEHMIGUNG DES VERLAGES IST ES AUCH NICHT GESTATTET, DIESES BUCH ODER TEILE DARAUS AUF PHOTOMECHANISCHEM WEGE (PHOTOKOPIE, MIKROKOPIE} ODER AUF ANDERE ART ZUVERVIELFĂLTIGEN. © BY SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG 2013 URSPRUNGLICH ERSCHIENEN BEI SPRIGER-VERLAG OHG., BERLIN/GOTTINGEN/HEIDELBERG 2013 SOFTCOVER REPRINT OF THE HARDCOVER 6TH EDITION 2013 LIBRARY OF CONGRESS CATALOG CARD NUMBER 51-1668 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daJl solche Namen im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz Gesetzgebung als frei zu betrachten wăren und daher von jedermann benutzt werden diirften. Vorwort. Der vorliegende Teilband II/9 enthält im wesentlichen Tabellen und Kurven der magnetischen Größen für die paramagnetischen, ferromagnetischen, ferrimagnetischen und antiferromagnetischen Substanzen. Die diamagnetischen Substanzen werden in Band II/lO behandelt. Jedoch war, wie jede stoffliche Auft eilung, auch diese nicht ganz konsequent durchführbar. So finden sich die diamagnetischen Halbleiter und die Kernrelaxation aller Substanzen in diesem Bande, dafür wurden die paramagnetischen organischen Verbindungen und die freien Radikale für Band II/lO zurückgestellt. Die magnetische Forschung hat in der letzten Zeit mit Hilfe moderner theoretischer Vorstellungen der Festkörperphysik und auf Grund praktischer Interessen an früher nicht untersuchten Substanzen eine stürmische Entwicklung genommen. Dies hat dazu geführt, daß in vielen Laboratorien der Hochschulen und der Industrie spezialisierte Forschergruppen arbeiten, die an ganz bestimmten, z. T. synthetisch hergestellten Substanzen nicht nur die magnetischen Eigenschaften, sondern auch die übrigen für das Gesamtverhalten der Substanz wichtigen Eigenschaften an denselben Proben untersuchen. Aus diesem Grunde wurde der Band nicht nach magnetischen Größen, sondern nach Substanzenklassen gegliedert, für die dann auch nichtmagnetische Größen angegeben werden. Nur so konnte ein Überblick über den heutigen Stand der Forschung erzielt werden. Eine gelegent liche Überlappung verschiedener Beiträge ließ sich bei dieser Arbeitsweise nicht ganz vermeiden. Zur Erleichterung des Auffindens einer interessierenden Substanz wurde ein Substanzen-Ver zeichnis für den ganzen Band zusammengestellt (Seite 8-1). Die geschilderte Entwicklung der magnetischen Forschung hat dazu geführt, daß eine einheitliche wissenschaftliche Sprache einschließlich des Maßsystems noch nicht existiert. Es kann nicht die Aufgabe eines Tabellenwerkes sein, alle in der wissenschaftlichen Literatur veröffentlichten Daten auf ein vorgeschriebenes Maßsystem umzurechnen oder nach einem einheitlichen theoretischen Formelsystem darzustellen. Dies würde einerseits den Zugang zu der Originalliteratur verbauen und andererseits auch über die Kräfte von Autoren und Herausgebern gehen. Deshalb ist es erforder lich, jeweils die Einleitungen zu den speziellen Tabellen zu studieren. Dagegen konnten die Formel zeichen (Symbole) weitgehend vereinheitlicht werden. Ein Überblick über die in diesem Band benutzten Symbole und die in den meisten Spezialgebieten üblichen elektromagnetischen cgs-Einheiten ist in einer Liste der wichtigsten Größen auf Seite XXVI gegeben. Mehr ins einzelne gehende Symbollisten sind von den Autoren bei den Einleitungen zu den einzelnen Tabellen hinzugefügt. Die englischen Übersetzungen deutscher Einleitungen wurden von unseren amerikanischen Kollegen Dr. J. B. Gruber, Dr. C. Pfluger und Prof. Dr. E. Ramberg durchgesehen, wofür wir ihnen unseren besonderen Dank sagen möchten. Allen Autoren sei für ihre schnelle und gründliche Arbeit und dem Verlag für die gewohnte Sorgfalt bei der Drucklegung gedankt. Darmstad t, im September 1962. Die Herausgeber. Preface. The essential contents of this volume are tables and curves of magnetic data for paramagnetic, ferromagnetic, ferrimagnetic and antiferromagnetic substances. The diamagnetic substances will be compiled in volume II/lO. However, as in any arbitrary separation, its guiding principles could not be strictly adhered to. Thus the diamagnetic semiconductors and the nucIear relaxation of all VI substances are to be found in this volume, whereas paramagnetic organic compounds and the free radicals have been left for volume II/19. In the last few years magnetic research has undergone a remarkable development, owing to modern theoretical conceptions of solid state physics as weH as practical interest shown in heretofore uninvestigated substances. A number of research teams in many universities and industriallaboratories are made up of specialized scientists whose work it is not only to investigate the magnetic properties of weH-defined substances (some of which produced syntheticaHy), but also to study the other properties importantforthetotal behavior of the substance on the same sampIes. Consequently this volume has not been subdivided with regard to magnetic quantities but to different classes of substances, forwhich non magnetic quantities are also given. Only in this way can an up-to-date survey of the field be gained. An occasional overlapping of contributions, however, could not be entirely avoided with this method. In order to facilitate the finding of a substance a list of substances is given for the whole volume (page 8-1). The development of magnetic research as described above has been such that a uniform scientific jargon including a system of measurement does not exist. It cannot be the assignment of a com pendium to convert aH data published in scientific literature to a prescribed system of measurement for the compilation of the tables or to present the data in accordance with a uniform system of theoretical formulas. This would hinder the approach to the originalliterature as weH as overburden the authors and editors. For this reason it is necessary to study the respective introductions to the special tables. The symbols used, however, could be considerably standardized. A survey of the symbols and electromagnetic cgs-units customarily used in most of the special fields is given in a list of the most important quantities on p. XXVI. More detailed lists of symbols have been added by the authors to the introductions of their tables. The English translations of German introductions were revised by our American coHeagues Dr. J. B. Gruber, Dr. C. Pfluger, andProf.Dr. E. Ram berg, whose helpwegratefuHyacknowledge. We wish to thank all authors for their rapid and thorough work and the publishers for their customary care in the preparation of this volume. Darmstadt, September 1962. The editors. Inhalts -Übersicht *). 29 1 Metallische Elemente und Legierungen 29 2 Magnetische Verbindungen mit bestimmten Strukturen 29 3 Anorganische Verbindungen mit einem Ion oder mehreren Ionen mit nicht abgeschlossenen Schalen (außer den Verbindungen in 29 2) 294 Kristalle (und Gläser) mit Störstellen 29 5 Halbleiter 29 6 Paramagnetische Relaxation 29 7 Kernmagnetische Relaxation 29 8 Substanzen-Verzeichnis Contents *). 29 1 Metallic elements and alloys 29 2 Magnetic compounds with definite structures 29 3 Inorganic compounds with one ion or several ions with partly filled shells (except the compounds in 292) 294 Crystals (and glasses) with defects 29 5 Semiconductors 29 6 Paramagnetic relaxation 29 7 N uc1ear magnetic relaxation 29 8 List of substances *) Ausführliches Inhaltsverzeichnis siehe die folgenden Seiten. *) Detailed table of contents see the following pages. Inhaltsverzeichnis. 29 Magnetische Eigenschaften I. 291 Metallische Elemente und Legierungen. (S. 1-1 bis 1-214) Seite 29 11 Magnetische Grundgrößen: dia- und paramagnetische Suszeptibilität~ spontane Magnetisierung und Curie-Temperaturen ................... 1- (E. Vogt/Mo Höhl, Universität, Marburg) 2911 0 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1- 2911 1 Elemente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 5 2911 11 Nichtferromagnetische Elemente (außer Metallen der Seltenen Erden) 1- 5 A. Massen-und Atomsuszeptibilität S. 5. - B. Anisotropie der Massensuszeptibilität S. 6. c. Änderung der Suszeptibilität beim Schmelzen S. 6. - D. Figuren S. 7. 2911 12 de Haas-van Alphen-Effekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 12 A. Vorbemerkungen S. 12. - B. Auswertungsergebnisse des de Haas -van Alphen Effektes S. 14. - C. Figuren S. 14. 2911 13 Nickel, Kobalt und Eisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 16 A. Vorbemerkungen S. 16. - B. Magnetische Größen der ferromagnetischen Übergangs elemente S. 17. - C. Figuren S. 17. 2911 14 Metalle der Seltenen Erden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 19 A. Vorbemerkungen S. 19. - B. Magnetisches Verhalten der Metalle der Seltenen Erden S. 20. - C. Figuren S. 20. 2911 2 Binäre Legierungen . . . . 1- 26 2911 20 Vorbemerkungen . . . . . 1- 26 2911 21 Mischkristallreihen 1- 28 A. Mischkristallreihen zwischen A- oder B-Metallen S. 28. - B. Mischkristallreihen von A-oder B-Metallen mit Übergangsmetallen S. 33. - C. Mischkristallreihen zwischen Über gangsmetallen und zwischen Uran und einem Übergangselement S. 46. - D. Mischkristall- reihen mit vorwiegend ferromagnetischen Eigenschaften S. 53. 2911 22 Flüssige Legierungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 65 A. Legierungen im geschmolzenen Zustand S. 65. - B. Lösungen von Alkali- und Erd alkali-Metallen in flüssigem NH. S.67. 2911 23 Legierungsreihen mit intermediären Phasen ............ . 1- 68 A. Legierungsreihen zwischen A-oder B-Metallen S. 68. - B. Legierungsreihen von A-oder B-Metallen mit Übergangsmetallen S. 75. - C. Legierungsreihen zwischen Übergangs metallen und zwischen Uran und einem Übergangsmetall S. 89. - D. Magnetische Größen ferromagnetischer Phasen mit Übergangsmetallen S. 92. - E. Legierungsreihen mit Metal- len der Seltenen Erden S. 93. 2911 3 Mehrstoff-Legierungen. . . . . . . . . . . . . . . . 1- 95 2911 31 Dia- oder paramagnetische Mehrstoff-Legierungen 1- 95 2911 32 Ferromagnetische Mehrstoff-Legierungen. . . . l-toO 2911 4 Literatur zu 2911 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-107 2911 5 Technisch wichtige magnetische Eigenschaften siehe auch Band IV/3, S. 737. 2912 Spezielle Größen und Eigenschaften ferromagnetischer Metalle und Legierungen. 1-112 29121 Austausch-Energie, Blochwand-Energie und Blochwand-Dicke (E. Kneller, Max Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart) 1-112 2912 10 Einleitung . . . . 1-112 2912 11 Tabellen . . . . . . . . . . . . . 1-113 2912 12 Literatur zu 2912 1 . . . . . . . . 1-114 29122 Kristall-Energie (E. Kneller, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart) 1-115 2912 20 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-115 291221 Ferromagnetische Elemente . . . . . . . . . 1-116 A. Eisen S. 116. - B. Kobalt S. 116. - C. Nickel S. 117. 291222 Eisen-Kobalt-Legierungen 1-118 291223 Eisen-Nickel-Legierungen . . . . . . . . . . 1-118 Table of contents. 29 Magnetic properties I. 29 1 Metallic elements and alloys. (p. 1-1 to 1-214) page 29 11 Fundamental magnetic properties: dia- and paramagnetic susceptibility, spon taneous magnetization, and Curie temperatures. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- (E. Vogt/Mo Höhl, Universität, Marburg) 2911 0 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 2911 1 Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 5 2911 11 Non ferromagnetic elements (excluding metals of the rare earths) 1- 5 A. Mass and atomic susceptibility p. 5. - B. Anisotropy of mass susceptibility p. 6. - C. Change in susceptibility during the melting p. 6. - D. Figures p. 7. 2911 12 de Haas-van Alphen effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 12 A. Introduction p. 12. - B. Results of the analysis of the de Haas-van Alphen effect p. 14. - C. Figures p. 14. 2911 13 Nickel, cobalt and iran ..................... . 1- 16 A. In troduction p. 16. - B. Magnetic properties of the ferromagnetic transition ele ments p. 17. - C. Figures p. 17. 2911 14 Rare earth metals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 19 A. Introductionp.19.-B. Magnetic behavior of rare earth metals p. 20.-C. Figures p. 20. 2911 2 Binary alloys ..... . 1- 26 2911 20 Preliminary notes . 1- 26 2911 21 Solid-solution series 1- 28 A. Solid-solution series of A or B metals p. 28. - B. Solid-solution series of A or B metals with transition metals p. 33. - C. Solid-solution series of transition metals and of uranium with a transition element p. 46. - D. Solid-solution series with chiefly ferromagnetic pro perties p. 53. 2911 22 Liquid alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1- 65 A. Alloys in melted state p. 65. - B. Solutions of alkaline and earth alkaline metals in liquid NH. p. 67. 2911 23 Series of alloys with intermediary phases. . . . . . . . . . . . . . . 1- 68 A. Series of alloys of A or B metals p. 68. - B. Series of alloys of A or B metals with transition metals p. 75. - C. Series of alloys of transition metals and of uranium with a transition metal p. 89. - D. Magnetic properties of ferromagnetic phases with transition metals p. 92. - E. Series of alloys with rare earth metals p. 93. 2911 3 Multicomponent alloys . . . . . . . . . . . . . 1- 95 2911 31 Dia- or paramagnetic multicomponent alloys 1- 95 2911 32 Ferromagnetic multicomponent alloys . . . l-too 2911 4 References for 2911 . . . . . . . . . . . . . . . 1-107 2911 5 Technically important magnetic praperties see also Vol. IV/3, p. 737. 29 12 Special quantities and properties of ferromagnetic metals and alloys.. . . . . . . 1-112 29121 Exchange energy, Bloch wall energy and Bloch wall thickness (E. Kneller, Max Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart) 1-112 2912 10 Introduction . . . . 1-112 291211 Tables . . . . . . . . . . . . . . . 1-113 291212 References for 2912 1 . . . . . . . . 1-114 29122 Crystal energy (E. Kneller, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart) . 1-115 291220 Intraduction . . . . . . . . . . . . . . . 1-115 291221 Ferromagnetic elements . . . . . . . . . . 1-116 A. Iron p. 116. - B. Cobalt p. 116. - C. Nickel p. 117. 2912 22 Iron cobalt alloys 1-118 2912 23 Iron nickel alloys . . . . . . . . . . . . . 1-118
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