Аморфные магнетики - класс магнитных материалов, сочетающих определенную магнитную атомную структуру, например, ферромагнитную, с аморфной атомной структурой в ограниченном интервале температур. Возможность существования аморфных магнетиков была впервые показана теоретически в 1960 г. А. И. Губановым. Полученные аморфные магнетики по магнитным свойствам не уступают или близки к лучшим кристаллическим магнитным материалам, но технология их изготовления существенно проще.

Особенности магнитного состояния аморфных магнетиков определяются особенностями аморфного состояния вещества - отсутствием дальнего и наличием ближнего атомного порядка, термодинамической неравновесностыо, флуктуациями атомных магнитных моментов, обменных и анизотропных взаимодействий. Указанные флуктуации и топологические особенности строения "сетки" атомов аморфного вещества формируют магнитные структуры аморфных магнетиков. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что существуют следующие типы аморфных магнетиков: ферромагнетики (ФМ), спиновые стекла (СС), ферримагнетикн (ФИМ), неупорядоченные ферромагнетики (НФМ), неупорядоченные ферримагнетики (НФИМ). Последние два типа аморфных магнетиков называются также асперомагнитными и сперимагнитными соответственно. Теория допускает также возможность неупорядоченного антиферромагнитного состояния. На рис. 1 схематически представлены указанные структуры аморфных магнетиков и примеры магнетиков соответствующих типов. Во всех магнитных структурах аморфного магнетика (кроме СС) существует дальний магнитный порядок.

Структуры ФМ и НФМ (рис. 1, а, г) имеют ненулевой макроскопический спонтанный магнитный момент (М0). Их различие связано со стохастичностыо и существенной неколлинеарностью структуры НФМ. Состояние СС (рис. 1,6) представляет собой систему хаотически "замороженных" в пространстве магнитных моментов с общим моментом M=0. Наконец, состояния ФИМ и НФИМ (рис. 1, е, д) характерны для двухкомпонентных систем типа сплавов переходных 3d- и 4f-металлов. НФИМ отличается неупорядоченностью и неколлинеарностью магнитнитных моментов.

Физические свойства аморфных магнетиков специфичны, например, перевод магнетика в аморфное состояние вызывает, как правило, снижение температуры магнитного фазового перехода в парамагнитное состояние. Флуктуации обменных взаимодействий в случае аморфного ФМ увеличивают скорость снижения спонтанной намагниченности при увеличении температуры. Энергетический спектр элементарных магнитных возбуждений аморфного ФМ имеет "ротонный" характер (см. Квазичастица), т. е. существует минимум энергии при значении волнового числа, определяемом характерным размером неоднородности структуры. Низкотемпературная "магнитная" часть теплоемкости некоторых редкоземельных аморфных магнетиков линейно зависит от температуры. При идеальной изотропии аморфного вещества макроскопическая магнитная анизотропия в нем отсутствует. Однако локальная магнитная анизотропия, возникающая, например, от анизотропии локального внутрикристаллического поля, оказывает важное влияние на магнитные свойства аморфного магнетика. Так, коэрцитивная сила аморфного ФМ увеличивается очень резко, когда энергия одноионной локальной анизотропии становится сравнимой с энергией обменного взаимодействия. Это явление используют для создания магнитно-жестких аморфных магнетиков. Реальные аморфные магнетики не являются макроскопически изотропными из-за различных, главным образом технологических, причин и обычно обладают макроскопической магнитной анизотропией.

Сравнение магнитных свойств некоторых кристаллических и аморфных сплавов (300 К)
Сплавы	Состав	Магнитная индукция , Тл	Точка Кюри C	Коэрцитивная сила Hc, А/м	Магнитострикция насыщения
Кристаллические	Ni(80%)Fe(16%)Mo(4%) Ni(80%)Fe(20%) Ni(50%)Fe(50%) Fe(96,8%)Si(3,3%)	0,78 0,82 1,60 2,03	460 400 480 730	2 0,4 8 40	~0 ~0 40 4
Аморфные	Fe2Co72P16B6Al2 Fe80P14B6 Fe80P16C3B1 Fe80B20	0,63 1,36 1,49 1,60	260 344 292 374	1,2 8 4 3,2	~0 26 30 30

В аморфных ФМ и ФИМ наблюдаются различные типы доменных структур, включая цилиндрические магнитные домены. Магнитострикции аморфных ФМ и их кристаллических аналогов сравнимы.

Методы получения аморфных магнетиков основываются на том или ином способе фиксации неупорядоченного атомного состояния вещества. Наибольшее распространение получили методы закалки расплавов со скоростями 10⁴-10⁶ К/с. Например, для получения аморфных металлических ферромагнитных лент и нитей используют метод "спиннингования" расплава на вращающийся металлический барабан (рис. 2, а) либо метод "экстракции" - выбрасывания расплава вращающимся диском (рис. 2, б). Для получения аморфных порошков вещество распыляют электрическим полем, взрывной волной и т. п. Массивные аморфные магнетики формируют из порошков методом прессования или взрыва. Используют также метод ионно-плазменного напыления. В тонкопленочном виде аморфные магнетики получают методами конденсации паров на охлажденную подложку, электро- и химического осаждения, ионно-плазменного напыления, ионной имплантации и др.

Перспективность технологического использования аморфных магнетиков из металлических стекол связана с относительной простотой их получения, высокой магнитной проницаемостью (~10⁶), малыми магнитными потерями (0,5 Вт/кг), высокой антикоррозийной стойкостью, относительно большим электрическим сопротивлением, возможностью получения магнитно-жестких материалов с большой магнитной энергией. Недостатки аморфных магнетиков обусловлены принципиальной нестабильностью аморфного состояния. Со временем происходят перестройка атомной структуры аморфного магнетика и соответствующие изменения магнитных свойств. Кроме того, введение аморфизующих добавок (неметаллов) снижает намагниченность аморфного магнетика, а снижение температуры магнитного фазового перехода делает их менее термостабильными. Магнитно-мягкие аморфные магнетики получают на основе сплавов 3d-металл - неметалл [см. табл., типичный пример - метгласс (металлическое стекло) Fe₈₀B₂₀]. В качестве магнитно-жестких материалов используют сплавы 3d- и 4f-металлов, напр. TbFe₂. Аморфные магнетики применяют для создания трансформаторов, магнитных экранов, постоянных магнитов, головок магнитофонов, систем магнитной памяти и других устройств электро- и радиотехники.