Fizika antiferromagnetizma

Antiferromagnetism, vrsta magnetizma u krutih tvari, kao što su magnezijev oksid (MnO), u kojoj susjedni ioni koji se ponašaju kao sitne magneta (u ovom slučaju mangana iona, Mn ^{2 +}) spontano se uskladio na relativno niskim temperaturama u suprotnom ili antiparalelne i aranžmana kroz čitavo materijal tako da ne pokazuje gotovo nikakav grubi vanjski magnetizam. U antiferromagnetskim materijalima, koji uključuju neke metale i legure, osim nekih ionskih krutih tvari, magnetizam magnetskih atoma ili iona orijentiranih u jednom smjeru poništava skup magnetskih atoma ili iona koji su poravnati u obrnutom smjeru.

magnetizam: Antiferromagnetizam

U tvarima poznatim kao antiferromagneti, međusobne sile između parova susjednih atomskih dipola uzrokovane su interakcijama razmjene,

Ovo spontano antiparalno spajanje atomskih magneta ometa se zagrijavanjem i potpuno nestaje iznad određene temperature, nazvane Néelova temperatura, karakteristične za svaki antiferromagnetski materijal. (Temperatura Néela nazvana je po Louisu Néelu, francuskom fizičaru, koji je 1936. dao jedno od prvih objašnjenja antiferromagnetizma.) Neki antiferromagnetski materijali imaju Néelove temperature na ili čak nekoliko stotina stupnjeva iznad, sobne temperature, ali obično su te temperature niže, Na primjer, Néelova temperatura za mangan oksid je 122 K (−151 ° C, ili -240 ° F).

Antiferromagnetske krute tvari pokazuju posebno ponašanje u primijenjenom magnetskom polju ovisno o temperaturi. Pri vrlo niskim temperaturama, kruta tvar ne reagira na vanjsko polje, jer se kruto održava antiparalelni poredak atomskih magneta. Pri višim temperaturama, neki se atomi oslobađaju urednog rasporeda i poravnavaju se s vanjskim poljem. Ovo poravnavanje i slab magnetizam koji proizvodi u krutini dostižu svoj vrhunac na Néelovoj temperaturi. Iznad te temperature toplinsko miješanje postupno sprječava poravnavanje atoma s magnetskim poljem, tako da se slabi magnetizam proizveden u krutini uskladjivanjem njegovih atoma kontinuirano smanjuje kako temperatura raste.