Ферромагнети'зм сла'бый,см. .

       Ферромагне'тики,вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом состоянии), в которых ниже определённой температуры ( Q) устанавливается ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах, см. ) .Среди химических элементов ферромагнитны Fe, Со и Ni (3 d-металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Но, Er (табл. 1).
        Табл. 1. — Ферромагнитные металлы
Металлы Q, К J s0, гс* Fe 1043 1735,2 Co 1403 1445 Ni 631 508,8 Gd 289 1980 Tb 223 2713 Dy 87 1991,8 Ho 20 3054,6 Er 19,6 1872,6       * J s0–намагниченность единицы объёма при абсолютном нуле температуры.
        Для 3 d-металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а в остальных редкоземельных Ф. – неколлинеарная (спиральная и др.; см. ) .Ферромагнитны также многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с др. неферромагнитными элементами, сплавы и соединения Cr и Mn с неферромагнитными элементами (т. н. Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn 2и Zr xM 1-xZn 2(где М – это Ti, Y, Nb или Hf, 0 Ј xЈ 1) ,Au 4V, Sc 3In и др. (табл. 2), а также некоторые соединения металлов группы актинидов (например, UH 3).
        Табл. 2. — Ферромагнитные соединения
Соединения Q, К Соединения Q, К Fe 3AI 743 TbN 43 Ni 3Mn 773 DyN 26 FePd 3 705 EuO 77 MnPt 3 350 MnB 578 CrPt 3 580 ZrZn 2 35 ZnCMn 3 353 Au 4V 42–43 AlCMn 3 275 Sc 3ln 5–6         Особую группу Ф. образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, например Fe или Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стеклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т.п. Число известных неметаллических Ф. пока невелико. Это, например, ионные соединения типа La 1-xCa xMnO 5(0,4 > x> 0,2), EuO, Eu 2SiO 4, EuS, EuSe, EuI 2, CrB 3и т.п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB 3значение Q ~ 100 К.
        Лит. см.при ст. .
         С. В. Вонсовский.

       Ферромагни'н,то же, что .

       Ферромагни'тная плёнка,см. .

       Ферромагни'тный резона'нс,одна из разновидностей электронного магнитного резонанса; проявляется в избирательном поглощении энергии электромагнитного поля при частотах, совпадающих с собственными частотами w 0прецессии магнитных моментов электронной системы ферромагнитного образца во внутреннем эффективном магнитном поле Н эф.Ф. р. в более узком смысле – возбуждение колебаний типа однородной (во всём объёме образца) прецессии вектора намагниченности J( с волновым вектором k= 0), вызываемое магнитным СВЧ-полем H ^, перпендикулярным постоянному намагничивающему полю H 0. Однородный Ф. р., как и (ЭПР), может быть обнаружен методами магнитной .Поскольку магнитная СВЧ-восприимчивость (а следовательно, и поглощение) пропорциональна статической c 0= J s /H 0 ,где J s– намагниченность насыщения ферромагнетика, то при Ф. р. поглощение на несколько порядков больше, чем при ЭПР. Благодаря спонтанной намагниченности ферромагнетика поле Н эфможет существенно отличаться от внешнего поля H 0(из-за и размагничивающих эффектов поверхности образца; см. ) ,обычно Н эф(0 даже при H 0= 0 («естественный» Ф. р.). Основные характеристики Ф. р. – резонансные частоты, релаксация, форма и ширина линий поглощения, нелинейные эффекты – определяются коллективной многоэлектронной природой .Квантовомеханическая теория Ф. р. приводит к тому же выражению для частоты Ф. р. w 0, как и классическому рассмотрение w 0= g Н эф,где g = gm Б/ – , g –фактор спектроскопического расщепления ( ) ,m Б– Бора,  = h/2p – .Через Н эфчастота w 0зависит от формы образца, от ориентации H 0относительно осей симметрии кристалла и от температуры. Наличие доменной структуры в ферромагнетике усложняет Ф. р., приводя к возможности появления нескольких резонансных пиков.
        Обычно имеют дело с неоднородным Ф. р. – возбуждением магнитным СВЧ-полем неоднородных типов коллективных колебаний J s(спиновых волн с k¹ 0), специфичных именно для ферромагнетиков. Существование нескольких типов резонансных колебаний, ветвей Ф. р. (спиновых волн с k¹ 0), наряду с колебаниями типа однородной прецессии (с k= 0) совершенно меняет характер магнитной релаксации и уширения линий поглощения при Ф. р. по сравнению с ЭПР. С квантовомеханической точки зрения процессы релаксации описываются как рассеяние спиновых волн друг на друге, на тепловых колебаниях ( ) и на электронах проводимости (в металлах). Например, при однородном Ф. р. релаксация проявляется в уширении его линии поглощения на величину Dw 0= , где t 0– время релаксации, т. е. среднее «время жизни» спиновой волны с k= 0 .Ширина линии D Ндля различных ферромагнетиков меняется в пределах от 0,1 до 10 3 э. Основную роль в уширении линии играют статические неоднородности: примесные атомы, поры, ,мельчайшие шероховатости на поверхности образца. Наиболее узкая линия (с D Н= 0,53 э) наблюдалась в монокристалле соединения Y 3Fe 5O 12– иттриевом со структурой граната. В металлических ферромагнетиках один из главных механизмов уширения линий Ф. р. связан со : СВЧ-поле из-за вихревых токов становится неоднородным и поэтому возбуждает широкий спектр спиновых волн. Существенную роль в рассеянии спиновых волн в металлических ферромагнетиках играет также взаимодействие волн с электронами проводимости. Ширина наиболее узкой линии Ф. р. в металлических ферромагнетиках по порядку величины составляет 10 э.
        Нелинейные эффекты Ф. р. определяются связью между однородной прецессией магнитных моментов и неоднородными типами колебаний, которые отсутствуют при ЭПР. Из-за указанной связи при увеличении амплитуды напряжённости магнитного поля Н ^до некоторой критической величины Н ^, крначинается быстрый (экспоненциальный) рост колебаний с определёнными волновыми числами (т. н. нестабильное возбуждение колебаний). Такой пороговый характер нестабильного возбуждения обусловлен тем, что при достижении Н ^, кр ,некоторые из спиновых волн с k¹ 0 не успевают получаемую ими (от волн с k= 0) энергию передавать другим спиновым волнам или фононам.
        Магнитоупругие взаимодействия в ферромагнетиках (см. ) могут привести к параметрическому возбуждению нестабильных колебаний кристаллической решётки (фононов) магнитным СВЧ-полем и обратному эффекту – возбуждению спиновых волн СВЧ-полем упругих напряжений ( ) .Изучение Ф. р. привело к созданию на его основе многих СВЧ-устройств: вентилей и циркуляторов, генераторов, усилителей, параметрических преобразователей частоты и ограничителей мощности.
        Впервые на резонансный характер поглощения сантиметровых электромагнитных волн ферромагнетиками указал в 1911–13 В. К. .
      
         Лит.:Ферромагнитный резонанс и поведение ферромагнетиков в переменных магнитных полях. Сб., пер. с англ., М., 1952; Ферромагнитный резонанс, М., 1961; Гуревич А, Г,, Ферриты на сверхвысоких частотах, М., 1960; его же, Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках, М,, 1973; Моносов Я. А., Нелинейный ферромагнитный резонанс, М., 1971; Magnetism, A treatise on modern theory and materials, v. I, N. Y. – L., 1963.
         С. В. Вонсовский.

       Феррома'рганец, ,основной компоненты которого железо и марганец. Углеродистый Ф., содержащий 75–79% Mn, до 7% С (остальное Fe и примеси), получают в руднотермических или доменных печах из марганцевого концентрата. Средне- и малоуглеродистый (рафинированный) Ф., содержащий 86–89% Mn, до 1,5 и до 0,5% С (соответственно), получают в руднотермических печах силикотермическим способом (см. ) из ,марганцевых концентратов и низкофосфористого марганцевого шлака. Ф. применяют для раскисления и легирования стали. Наряду с Ф. выпускается металлический марганец, получаемый электротермическим или электролитическим способом. Азотированный (около 6% N) рафинированный Ф. или металлический марганец получают выдерживанием порошков в атмосфере азота при 900 °С.

       Ферро'метр,устройство для определения мгновенных значений индукции ( B t) и напряжённости ( H t) магнитного поля в ферромагнитных образцах. Ф. позволяет по точкам строить симметричные динамические петли перемагничивания ферромагнитных образцов (см. ) в переменных периодических магнитных полях (обычно промышленные частоты), а также осуществлять запись петель перемагничивания двухкоординатным самописцем на бумаге или на экране .
        Принцип действия Ф. основан на том, что мгновенные значения B tи H tпропорциональны средним значениям их производных за определённый промежуток времени. Средние значения переменных электрических величин в Ф. измеряются за время, кратное полупериоду изменения магнитного поля, магнитоэлектрическим прибором ( ) суправляемым выпрямителем (управление осуществляется ,устанавливающим начальный момент воздействия поля на Ф.). Производная индукции dB/dtнаходится по эдс ев измерительной катушке, навитой на исследуемый образец: е= -w 2 SЧ( dB/dt) ,где w 2 –число витков катушки ( рис. ), S– сечение образца. Мгновенное значение напряжённости намагничивающего поля H tрассчитывается по величине тока i,производная которого определяется по значению эдс e mво вторичной обмотке катушки взаимной индуктивности М(её первичная обмотка w 1включена последовательно в намагничивающую цепь): e m = - МЧ( di/dt) ,где М –коэффициент взаимной индуктивности катушки.
        Для нахождения точек динамической петли перемагничивания определяют B tи H tдля нескольких положений фазовращателя (обычно через равные доли периода) и по полученным данным строят петлю. Основную кривую намагничивания получают как геометрическое место вершин симметричных динамических петель перемагничивания. В СССР Ф. типа У-542 выпускаются серийно, существуют также образцы высокочастотных Ф. – Ф-2М и Ф-3 (до 10 кгц) .
      
         Лит.:Магнитные измерения, М., 1969; Кифер И. И., Испытания ферромагнитных материалов, 3 изд., М., 1969, с. 197.
         И. И. Кифер.
      Принципиальная электрическая схема феррометра: Г — магнитоэлектрический гальванометр; МУВ — механически управляемый выпрямитель; ФВ — фазовращатель; П — переключатель; w 1— намагничивающая катушка; w 2— измерительная катушка; М — катушка взаимной индуктивности; АТ — автотрансформатор.

       Ферромолибде'н, ,содержащий ~ 60% Mo (остальное Fe и примеси); получают внепечным силикотермическим процессом (см. ) с добавлением алюминия из обожжённого молибденитового концентрата. Ф. применяют при выплавке конструкционной стали и жаропрочных сплавов.

       Ферронио'бий, ,содержащий около 60% Nb (или Nb + Ta), 10–12,5% Si, 2–6% Al, 3–8% Ti (остальное Fe и примеси); выплавляют электропечным алюминотермическим способом (см. ) из пирохлорового концентрата или технической пятиокиси ниобия. Ф. применяют при выплавке конструкционной стали и жаропрочных сплавов.

       Ферронихро'м,см. в статьях , .

       Ферросиликохро'м,см. .

       Ферросиликоцирко'ний,см. .

       Ферросили'ций, ,основные компоненты которого железо и кремний (среднее содержание Si 90, 75, 65, 45, 25 и 18%, остальное Fe и примеси); выплавляют из кварцитов (реже кварца) в мощных руднотермических печах. Ф. применяют для раскисления и легирования стали, а богатые сорта также для восстановления металлов из окислов (см. ) .

       Ферроспла'вное произво'дство, получение на специализированных заводах чёрной металлургии. Наиболее распространён электротермический (электропечной) способ получения ферросплавов (т. н. электроферросплавов); по виду восстановителя он разделяется на углевосстановительный, которым получают углеродистые ферросплавы (5–8% С) и все кремнистые сплавы, и металлотермический (к нему условно относят и силикотермический), которым получают сплавы с пониженным содержанием углерода (0,01–2,5% С).
        Углевосстановительным процессом (см. ) ,осуществляемым главным образом в мощностью 16,5–72 Мва,получают ,кристаллический кремний, силикоалюминий, ,ферросиликокальций, , ,углеродистый и , ,комплексные сплавы на кремнистой основе, а также низкофосфористый марганцевый шлак; производство доменных ферросплавов очень незначительно по масштабам и постоянно сокращается (бедный ферросилиций и ферромарганец), т.к. они больше загрязнены примесями и стоят дороже электроферросплавов.
        Низкоуглеродистые (рафинированные) ферросплавы получают в дуговых (рафинировочных) электропечах мощностью 2,5–5,5 Мваметаллотермическим способом (см. ) .силикотермическим (см. ) –низко- и безуглеродистые сплавы марганца и хрома, (в шихту добавляют алюминий), (в шихту добавляют коксик), ,алюминотермическим (см. ) –металлический хром, безуглеродистый феррохром, , ,силикоцирконий, различные с редкими и редкоземельными металлами.
        Среднеуглеродистый феррохром получают также в конвертерах с кислородным дутьём (из углеродистого феррохрома). Для получения азотсодержащих (азотированных) сплавов марганца, хрома и ванадия применяют электропечи сопротивления и индукционные печи.
        Внепечным алюминотермическим способом выплавляют ,металлический хром и ванадий, внепечным силикотермическим способом – (в шихту добавляют алюминий).
        Примерно 97% производимых в СССР ферросплавов (без учёта феррофосфора) составляют сплавы с кремнием, марганцем и хромом. производство этих сплавов материало- и энергоёмко и обычно связывается с мощными источниками рудного сырья и дешёвой электроэнергии.
        Лит.:Производство ферросплавов, 2 изд., М., 1957; Рысс М. А., Производство ферросплавов, М., 1975; Щедровицкий Я. С., Производство ферросплавов в закрытых печах, М., 1975; Дуррер Р., Фолькерт Г., Металлургия ферросплавов, пер. с нем., 2 изд., М., 1976.
         В. А. Боголюбов.

       Ферроспла'вы,полупродукты металлургического производства – сплавы железа с кремнием, марганцем, хромом и др. элементами, используемые при выплавке стали (для раскисления и легирования жидкого металла, связывания вредных примесей, придания металлу требуемой структуры и свойств), а также при получении других Ф. (т. н. передельные Ф.). К Ф. условно относят некоторые сплавы, содержащие железо лишь в виде примесей (например, силикомарганец, силикокальций) и, кроме того, некоторые металлы и неметаллы в технически чистом виде (металлический марганец, металлический хром, кристаллический кремний). Т. н. комплексные Ф. содержат несколько компонентов.
        Восстановление окислов ведущего элемента Ф. (Mn, Cr и др.) углеродом в присутствии железа протекает при более низкой температуре, быстрее, полнее и с меньшими энергетическими затратами. Температура плавления Ф., за редким исключением, ниже температуры плавления чистого металла; это облегчает его растворение при введении в жидкую сталь, приводит к уменьшению угара ведущего элемента. Стоимость элемента в Ф. ниже, чем в технически чистом металле. Стандартное содержание компонентов в Ф. обусловлено химическим составом сырья, условиями выплавки Ф. и введения их в жидкую сталь. О способах получения Ф. см. в статьях , , , , и др., а также в ст. .
      
         Лит.см. при ст. .
         В. А. Боголюбов.

       Ферротита'н, ,содержащий до 35 или более 60% Ti, 1–7% Al, 1–4,5% Si, до 3% Cu (остальное Fe и примеси); получают внепечным алюминотермическим способом (см. ) из ильменитового концентрата и титановых отходов (низкопроцентный Ф.) или сплавлением в электрической печи железных и титановых отходов (высокопроцентный Ф.). Ф. применяют для раскисления и легирования стали.

       Феррофо'сфор, ,основные компоненты которого – железо и фосфор (2–25% Р); выплавляется в доменной печи (путём восстановления апатитов или фосфоритов в присутствии железной руды или стружки) либо получается как попутный продукт при электротермическом производстве жёлтого фосфора. Ф. применяют при выплавке конструкционных сталей и литейных чугунов.

       Феррохро'м, ,содержащий около 70% Сr (остальное Fe и примеси). Сырьём для получения Ф. служат хромовые руды (52–58% Сr 2О 3). Углеродистый Ф. (6–8% С) выплавляют в рудовосстановительных печах, рафинированный Ф. – среднеуглеродистый (0,8–1,5% С), малоуглеродистый (0,1–0,5% С) и безуглеродистый (0,01–0,06% С) – в рафинировочных электропечах силикотермическим способом (см. ) ,среднеуглеродистый Ф. получают также в специальном конвертере из углеродистого Ф., а безуглеродистый – смешиванием в ковше хромоизвесткового и силикохромового расплавов. Безуглеродистый Ф. в брикетах получают обезуглероживанием сбрикетированных порошков среднеуглеродистого и углеродистого Ф. в вакуумной печи при 1380 °С; если по окончании этого процесса печь заполнить азотом, то после некоторой выдержки образуется азотированный Ф. (около 6% N). Ф. применяют для легирования стали, а передельный Ф. – в качестве полупродукта при выплавке .

       Ферроце'н,дициклопентадиенилжелезо, (C 2H 5) 2Fe, оранжевые кристаллы, хорошо растворимые в органич. растворителях, t пл173–174 °С.
       Ф. – первый синтезированный в 1951 представитель большой группы металлоорганических соединений – металлоценов (см. ) .Его молекула, как и молекулы др. металлоценов, имеет т. н. «сэндвичевую» структуру. Ф. – небензоидная ароматическая система (он, например, алкилируется и ацилируется по ,меркурируется, сульфируется), устойчив к нагреванию на воздухе до 400 °С, к действию кислот, щелочей и др. Ф. можно получить нагреванием циклопентадиена С 5Н 6с металлическим железом, реакцией циклопентадиенилмагний-бромида C 5H 5MgBr с хлоридом железа (II) и др. способами.
      Ферроцен.

       Ферроэле'ктрики,то же, что и .

       Ферругине'ум(Ferrugineum), разновидность мягкой с красным остистым неопушённым колосом и красным зерном. Выращивают в Восточной Азии, Сев. Европе, Аргентине, реже – в Южной Европе, Северной Америке, Африке. В СССР наибольшие площади занимают озимые сорта – Ферругинеум 67 (Таджикистан), Бол-бугда (Азербайджан), яровые – Казахстанская 126 (Юж. Казахстан и Киргизия), Скороспелка улучшенная (Якутия), Кырмызы-бугда (Азербайджан).

       Ферру'ччи(Ferrucci) Франческо (14.8.1489, Флоренция, – 3.8.1530, Гавинана), флорентийский военачальник и государственный деятель. в тосканских гг. Ларчино (1519), Кампи (1523), Радда (1527). В 1528 участвовал в походе французских войск на Неаполь (в составе отряда, посланного флорентийцами в помощь французам). В 1529–30 – один из руководителей борьбы Флорентийской республики против войск императора Карла V и папы Климента VII (стремившегося восстановить во Флоренции власть рода ). С 1529 был комиссаром г. Эмполи, откуда организовывал снабжение осажденной Флоренции. В 1530 войска Ф., направляясь на помощь Флоренции, были атакованы превосходящими силами противника (из-за предательства военачальника М. Бальони, возглавлявшего с 1529 оборону флорентийцев). Ф., героически сражаясь, погиб в бою.
        Лит.:Пискорский В., Франческо Ферруччи и его время, К., 1891.

       Ферс(Firth) Чарлз Хардинг (16.3.1857, Шеффилд, – 19.2.1936, Оксфорд), английский историк, специалист по истории Англии 17 в. Профессор Оксфордского университета (1904–25), президент Королевского исторического общества (1913–17), президент Исторической ассоциации (1906–10, 1918–20). Ученик и последователь С. Р. . Исследовал состав и структуру английского парламента, историю парламентской армии и флота в период Английской буржуазной революции 17 в.; основное содержание революции сводил к столкновению религиозных идей.
        Соч.: A bibliography of the writings of Sir Ch. Firth, Oxf., 1928.

       Фе'рсманАлександр Евгеньевич [27.10 (8.11).1883, Петербург, – 20.5.1945, Сочи; похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве], советский геохимик и минералог, академик АН СССР (1919). Ученик В. И. . В 1907 окончил Московский университет. В 1907–09 работал в Париже у французского. минералога А. Лакруа и в Гейдельберге в лаборатории у норвежского геохимика В. М. Гольдшмидта. С 1909 преподаватель Московского университета, с 1910 профессор народного университета им. Шанявского, где в 1912 им был прочитан первый курс геохимии; с 1912 профессор минералогии Высших женских курсов (Бестужевские курсы) в Петербурге; одновременно старший хранитель (с 1912) Минералогического музея АН, а позже его директор (1919–30). Один из организаторов (1912) и редакторов журнала «Природа». В 1915 по инициативе Ф. была организована Комиссия сырья и химических материалов при Комитете военно-технической помощи, которую он возглавил; одновременно Ф. – секретарь Комиссии по изучению естественных производительных сил при АН (КЕПС).
        Многогранная деятельность Ф. особенно широко развернулась после Великой Октябрьской социалистической революции. Ф. участвовал в исследованиях Кольского полуострова, Тянь-Шаня, Кызылкумов и Каракумов, Урала, Забайкалья и др. районов.
        Особо важное прикладное значение имели исследования Хибинских тундр (с 1920) и Мончетундры (с 1930), где при его участии были открыты месторождения апатита и медно-никелевых руд. Ф. – один из основоположников . Фундаментальное исследование Ф. в этой области – «Геохимия» (т. 1–4, 1933–39). Большое внимание уделил проблеме и миграции элементов. Разрабатывал проблему энергетики природных неорганических процессов и предложил геоэнергетическую теорию, в которой связал последовательность выпадения минералов с величинами энергий кристаллических решёток. Ф. один из первых обосновал необходимость применения геохимических методов при поисках месторождений полезных ископаемых. Много внимания Ф. уделял проблемам региональной геохимии и ещё в 1926 наметил впервые Монголо-Охотский геохимический пояс.
        Важный цикл его исследований посвящен изучению гранитных , итоги его работ опубликованы в монографии «Пегматиты» (1931). Ф. был крупнейшим знатоком драгоценных и поделочных камней; им посвящен ряд его научных и научно-популярных работ. В 1924–27 академик-секретарь Отделения физико-математических наук, вице-президент (1927–29), член Президиума (1929–45) АН СССР. Директор Радиевого института АН СССР (1922–26), председатель Уральского филиала АН СССР (1932–1938), Кольской базы им. С. М. Кирова при АН СССР (1930–45), директор института кристаллографии, минералогии и геохимии им. М. В. Ломоносова (1930–1939) и института геологических наук АН СССР (1942–45).
        Во время Великой Отечественной войны 1941–45 Ф. создал и возглавил комиссию научной помощи Сов. Армии при отделении геолого-географических наук АН СССР.
        Ф. широко известен как автор популярных книг и статей («Воспоминания о камне», 1940; «Занимательная минералогия», «Занимательная геохимия», 1950, и др.). Премия им. В. И. Ленина (1929), Государственная премия СССР (1942), палладиевая медаль им. Волластона (1943) Лондонского геологического общества. Награжден орденом Трудового Красного Знамени. Именем Ф. названы минералы: ферсмит – титано-ниобиевый окисел и ферсманит – титано-ниобиевый силикат.
        Соч.: Избр. тр., т. 1–7, М., 1952–62.
        Лит.:Александр Евгеньевич Ферсман, 2 изд., М., 1964 (Материалы к биобиблиографии ученых СССР. Серия геологических наук, в. 19); Щербаков Д. И., А. Е. Ферсман и его путешествия, 2 изд., М., 1953; Писаржевский О. Н., Ферсман, [2 изд.], М., 1959; Проблемы минерального сырья. Памяти академика А. Е. Ферсмана, М., 1975.