thumb|right|250px| Curie-hőmérséklet felett megszűnik a rendezettség, paramágnesessé válik az anyag

Curie-hőmérsékletnek (Tc) nevezik azt a hőmérsékletet, amely felett a ferro- és ferrimágneses anyagok hevítés hatására paramágnesessé válnak. A jelenség reverzibilis. Ez termodinamikai szempontból másodrendű fázisátalakulás, azaz folyamatos, és nem jár hőhatással. A Curie-hőmérsékleten a mágneses szuszceptibilitás értéke elméletileg végtelenné válik. A jelenséget Pierre Curie francia fizikus fedezte fel 1895-ben.Pierre Curie. Journal de physique, tome IV, p.197 et 263 (1895) Az ennek megfelelő fázisátalakulás az antiferromágneses anyagoknál a Néel-hőmérsékleten történik meg.

Ferro- és ferrimágneses anyagok Curie-hőmérséklete

+ Ferromágneses elemek Curie-hőmérsékleteTc vas 770 °C kobalt 1130 °C nikkel 358 °C gadolínium 19,3 °C terbium 219 K diszprózium 85 K holmium 20 K erbium 32 K túlium 25 K + Ferro- és ferrimágneses vegyületek Curie-hőmérsékleteTc vas(III)-oxid Fe2O3 622 °C magnetit Fe3O4 578 °CKiss J., Szarka, L., Prácser E., A Curie-hőmérsékleti fázisátalakulás geofizikai következményei, Magyar Geofizika 46. évf. 3. szám SmCo5 720 °C NdFeB 583 °C Alnico AlxNiyCoz 800-860 °C Au2MnAl 200 K gadolínium(III)-klorid GdCl3 2,2 K vas-borid Fe2B 1015 K ittrium-vas-gránát Y3Fe2(FeO4)3 550 K

Curie-hőmérséklet alatti ferromágneses anyagnál az elemi mágneses dipólusok egymáshoz párhuzamosan, egyirányba rendezett állapotban vannak. Ferrimágneses anyagnál a rendezettség ugyan párhuzamos, de bennük két alrács váltakozik, amelyekben az elemi mágneses momentumok ellentétesen állnak. Ilyen anyag például a magnetit. A hőmérséklet növelésével a rendezettség csökken, a Curie-hőmérsékletet átlépve a rendezettség megszűnik, az anyag elveszíti mágneses tulajdonságát.

thumb|left|Ferrimágneses rendezettségthumb|left|Ferromágneses rendezettség

Piezoelektromos anyagok Curie-hőmérséklete

thumb|left|Piezokerámia perovszkit-típusú elemi cellája. Curie-hőmérséklet alatt elektromos dipólussá válik Ezek az anyagok a Curie-hőmérsékletük fölé melegítve elveszítik spontán polarizációjukat és piezoelektromos tulajdonságukat. Az egyik legismertebb ilyen anyag az ólom-cirkonát-titanát, Tc alatt tetragonális, az elemi cella központi kationja (Zr4+ vagy Ti4+) nem a cella szimmetriacentrumában helyezkedik el, ami dipólusmomentumot eredményez. A vegyületet melegítve a Curie-hőmérsékletét elérvén tércentrált köbös kristályszerkezetű módosulattá alakul át, amelynek már nincs dipólusmomentuma, így a piezoelektromos tulajdonsága is megszűnik.

Ferroelektromos vegyületek Curie-hőmérséklete right|frame|Ferroelektromos polarizáció külső elektromos mező függvényében

Azokat az anyagokat nevezzük ferroelektromosnak, amelyek spontán elektromos polarizációval rendelkeznek, aminek iránya külső elektromos mező hatására megváltoztatható. Ferroelektromos anyagok a Curie-hőmérsékletük felett elveszítik elektromos polarizációjuk rendezettségét, paraelektromossá válnak. + Ferroelektromos anyagok Curie-hőmérsékleteTc Seignette-só KNaC4H4O6·4 H2O 255 K, 297 KK. Hołderna-Matuszkiewicz, On the dielectric properties of Rochelle salt under hydrostatic pressure and near the upper Curie point, physica status solidi (a) Volume 53, Issue 1, pages K85–K89, 16 May 1979 ólom-titanát PbTiO3 490 °C bárium-titanát BaTiO3 120 °C

Antiferroelektromos anyagok Curie-hőmérséklete

A jelenség analóg az antiferromágneses-paramágneses fázisátmenettel. Az antiferroelektromos anyagok melegítés hatására szintén elveszítik rendezettségüket, és paraelektromossá válnak. Az antiferromágneses anyagoktól eltérően azonban ezt a pontot nem Néel-hőmérsékletnek, hanem antiferroelektromos anyagok Curie-hőmérsékletének nevezik.

+ Antiferroelektromos anyagok Curie-hőmérsékleteTc PbZrO3 233 °C NaNbO3 638 °C NH4H2PO4 -125 °C

Curie-hőmérséklettel kapcsolatos fogalmak, jelenségek és alkalmazások

Curie-mélység Kiss János és munkatársai cikkéből idézve: "Az erősen mágneses anyagok — közöttük azok a kőzetek, amelyekben ezek az ásványok jelen vannak a földkéregben— csak addig a mélységig kutathatók, amíg a litoszférában a kőzetek hőmérséklete el nem éri a Curie-hőmérsékletet, mert ott a ferromágneses anyagok átalakulnak és paramágnesessé válnak. A földtani kutatásban fontos annak ismerete, hogy milyen mélységig tudunk a földmágneses anomáliák értelmezése során hatókat kijelölni. Ez a mélység a Curie-hőmérsékletnek megfelelő mélység, azaz a Curie-mélység, vagy az ún. Curie-izoterma."

Paleomágneses jelenség

A Curie-hőmérséklet alá hűlve az ásványok mágnesezhető összetevői a föld mágneses tere hatására mágneseződnek, így rögzül a kőzetben a föld mágneses terének aktuális iránya, mágnesezettségének nagysága arányos lesz az akkori mágneses tér nagyságával. Ezt termoremanens mágnesezettségnek nevezik. Segítségével ki lehet következtetni, hogy a lemeztektonikai mozgások honnan sodortak egy kőzetet a jelenlegi helyére. Üledékes remanens mágnesesség jöhet létre, ha folyó hordalékából a mágnesezhető részek rendezetten ülepednek ki, és keletkezik belőlük másodlagos kőzet, amely a termoremanens esethez hasonlóan megőrzi a mágneses tér említett paramétereit.

Magnetooptikai adattárolás Magnetooptikai lemezre lézert és elektromágnest egyszerre használva lehet adatot tárolni. A lézer a lemez pontjait a ferromágneses anyag Curie-hőmérséklete fölé hevíti, mialatt az elektromágnes a mágneses tér irányának ide-oda változtatásával tárolja az 1 vagy 0 értékeket. Olvasáskor a lézer kisebb intenzitással működik, és polarizált fényt bocsát ki. A visszavert fény intenzitása a magnetooptikai Kerr-hatás miatt attól függően változik, hogy milyen mágneses polarizáltságú - nullát vagy egyest tároló - pontról verődik vissza.

Jegyzetek

Kapcsolódó szócikkek Mágnesség

Kategória:Ferromágnesség Kategória:Fázisállapotok