КЮРИ́ ЗАКО́Н

КЮРИ́ ЗАКО́Н, тем­пе­ра­тур­ная за­ви­си­мость маг­нит­ной вос­при­им­чи­во­сти $χ$, имею­щая вид $χ(T)=C/T$, где $C$ – по­сто­ян­ная Кю­ри. Спра­вед­лив для па­ра­маг­не­ти­ков, в ко­то­рых со­дер­жат­ся ио­ны или мо­ле­ку­лы, об­ла­даю­щие маг­нит­ным мо­мен­том. К. з. от­крыт П. Кю­ри (1895) при ис­сле­до­ва­нии тем­пе­ра­тур­ной за­ви­си­мо­сти маг­нит­ной вос­при­им­чи­во­сти га­зо­об­раз­но­го ки­сло­ро­да и ря­да др. па­ра­маг­нит­ных ве­ществ. К. з. вы­пол­ня­ет­ся для па­ра­маг­нит­ных га­зов, па­ров ще­лоч­ных ме­тал­лов, раз­бав­лен­ных рас­тво­ров па­ра­маг­нит­ных со­лей, кри­стал­лич. па­ра­маг­нит­ных со­еди­не­ний, в ко­то­рых маг­нит­ные ио­ны раз­де­ле­ны груп­па­ми не­маг­нит­ных ато­мов, де­лаю­щих об­мен­ное взаи­мо­дей­ст­вие ме­ж­ду маг­нит­ны­ми мо­мен­та­ми пре­неб­ре­жи­мо ма­лым. При учё­те об­мен­но­го взаи­мо­дей­ст­вия К. з. пе­ре­хо­дит в Кю­ри – Вей­са за­кон. Со­от­вет­ст­вую­щие от­кло­не­ния от К. з. на­блю­да­ют­ся при дос­та­точ­но низ­ких тем­пе­ра­ту­рах.

Тео­ре­ти­че­ски К. з. был впер­вые по­лу­чен П. Лан­же­ве­ном (1905), ко­то­рый рас­смот­рел на­маг­ни­чи­ва­ние га­за из $N$ ато­мов с маг­нит­ным мо­мен­том μ0 в рам­ках клас­сич. ста­ти­стич. под­хо­да и по­лу­чил $C=Nμ_0^2/3k$ ($k$ – по­сто­ян­ная Больц­ма­на). В кван­то­вой тео­рии па­ра­маг­не­тиз­ма (Дж. Ван Флек, 1927) зна­че­ние по­сто­ян­ной Кю­ри оп­ре­де­ля­ет­ся ве­ли­чи­на­ми кван­то­вых чи­сел спи­но­во­го $S$, ор­би­таль­но­го $L$ и пол­но­го $J$ мо­мен­тов маг­нит­но­го ио­на и за­ви­сит от со­от­но­ше­ния рас­ще­п­ле­ний уров­ней энер­гии ио­на за счёт спин-ор­би­таль­но­го взаи­мо­дей­ст­вия $Δ_{LS}$ и кри­стал­лич. по­ля $Δ_{кр}$. Для сис­тем, со­дер­жа­щих ио­ны ред­ко­зе­мель­ных 4$f$-эле­мен­тов, $Δ_{кр}≪Δ_{LS}$ (слу­чай $LS$-свя­зи) и $C=N(gμ_B)^2J(J+1)/3k$ при $kT≪Δ_{LS}$, а при $kT≫Δ_{LS}$ име­ем $C=Nμ_B^2[L(L+ 1)+4S(S+1)]/3k$ ($g$ – фак­тор Лан­де, $μ_B$ – маг­не­тон Бо­ра). Для ио­нов $3d$-ме­тал­лов (Fe, Co, Ni и др.) обыч­но $Δ_{LS}≪kT≪Δ_{кр}$ (си­туа­ция за­мо­ра­жи­ва­ния ор­би­таль­но­го мо­мен­та), по­это­му по­сто­ян­ная Кю­ри оп­ре­де­ля­ет­ся толь­ко спи­но­вым мо­мен­том: $C=N(2μ_B)^2S(S+1)/3k$.

По­сколь­ку тео­рия Лан­же­ве­на при­ме­ни­ма и к мо­мен­там др. при­ро­ды, она опи­сы­ва­ет по­ля­ри­за­цию га­за, мо­ле­ку­лы ко­то­ро­го об­ла­да­ют ди­поль­ным элек­трич. мо­мен­том, в элек­трич. по­ле (П. Де­бай, 1912). Тем са­мым К. з. да­ёт тем­пе­ра­тур­ную за­ви­си­мость ди­элек­трич. вос­при­им­чи­во­сти га­зов и раз­бав­лен­ных рас­тво­ров по­ляр­ных мо­ле­кул. К. з. при­ме­ним так­же к па­ра­маг­не­тиз­му атом­ных ядер, при­чём $C$ оп­ре­де­ля­ет­ся эф­фек­тив­ным ядер­ным мо­мен­том.