磁性質與光學性質

居禮溫度(Curie temperature)

/ KYOOR-ee /

把磁鐵加熱到夠燙,它就不再是磁鐵。有一個明確的溫度,稱為居禮溫度,超過它,鐵磁體就直接失去鐵磁性,變成微弱、普通的順磁體。低於它,一塊鐵磁鐵能吸在你的冰箱上;把同一塊鐵加熱到攝氏 770 度以上,它就再也吸不住任何東西,直到冷卻回來、磁性恢復。

原因是秩序與混亂之間的較量。交換交互作用試圖把相鄰原子磁矩鎖成平行,而熱振動則試圖把它們搖成隨機方向。溫度上升時,搖晃越來越占上風,直到在居禮溫度終於壓過耦合,長程排列瞬間崩潰。這是磁序真正的相變態,而非緩慢淡出。不同材料的居禮點差異很大:鐵約攝氏 770 度、鈷約攝氏 1121 度、鎳約攝氏 358 度,而釓恰在室溫附近,所以一塊釓在冰箱裡是磁鐵、在你溫熱的手中卻不是。

居禮溫度是任何高溫運轉磁性裝置的硬性設計上限——電動馬達、變壓器、磁感測器都必須舒適地保持在它以下,否則磁性會消退而失效。它也很有用:這個轉變非常銳利,有些電鍋用居禮點磁鐵當作恆溫器,當鍋子超過設定溫度時就釋放。亞鐵磁體也有它們自己類似的轉變。一個提醒:對單純的鐵磁體而言這變化是可逆的,冷卻回來磁性就恢復;但被驅動到接近居禮溫度的永久磁鐵,即使冷卻後也可能永遠失去儲存的磁化,因為熱讓它的磁區打亂了。

純鐵在約攝氏 770 度以上失去鐵磁性;一根燒紅的鐵棒不再被磁鐵吸引,直到冷卻到居禮溫度以下。

在居禮溫度,熱擾動終於勝過交換耦合,磁序崩潰。

以皮耶・居禮命名。單純鐵磁體在居禮點失去磁性,冷卻後可逆;但接近居禮點運轉的永久磁鐵可能永久失去儲存的磁化;此外,磁鐵在遠未達居禮點前就已因熱而變弱。

又稱
Curie pointTc居禮點