Vigtigste videnskab

Antiferromagnetisme fysik

Antiferromagnetisme fysik
Antiferromagnetisme fysik

Video: ftf15d 2024, Juli

Video: ftf15d 2024, Juli
Anonim

Antiferromagnetisme, type magnetisme i faste stoffer, såsom manganoxid (MnO), hvor tilstødende ioner, der opfører sig som små magneter (i dette tilfælde manganioner, Mn 2 +), justerer sig spontant ved relativt lave temperaturer i modsatte eller antiparallelle arrangementer i hele materiale, så det næsten ikke udviser nogen grov udvendig magnetisme. I antiferromagnetiske materialer, der inkluderer visse metaller og legeringer ud over nogle ioniske faste stoffer, annulleres magnetismen fra magnetiske atomer eller ioner, der er orienteret i en retning af det sæt magnetiske atomer eller ioner, der er rettet i den modsatte retning.

magnetisme: antiferromagnetisme

I stoffer kendt som antiferromagneter er de gensidige kræfter mellem par af tilstødende atomdipoler forårsaget af udvekslingsinteraktioner,

Denne spontane antiparallelle kobling af atommagneter forstyrres ved opvarmning og forsvinder helt over en bestemt temperatur, kaldet Néel-temperaturen, der er karakteristisk for hvert antiferromagnetisk materiale. (Néeltemperaturen er opkaldt efter Louis Néel, den franske fysiker, der i 1936 gav en af ​​de første forklaringer på antiferromagnetisme.) Nogle antiferromagnetiske materialer har Néeltemperaturer ved eller endda flere hundrede grader over stuetemperatur, men normalt er disse temperaturer lavere. Néeltemperaturen for manganoxid er for eksempel 122 K (−151 ° C eller −240 ° F).

Antiferromagnetiske faste stoffer udviser særlig opførsel i et påført magnetisk felt afhængigt af temperaturen. Ved meget lave temperaturer udviser det faste stof ingen respons på det ydre felt, fordi den antiparallelle orden af ​​atommagneter opretholdes stift. Ved højere temperaturer bryder nogle atomer fri fra det ordnede arrangement og justeres med det ydre felt. Denne justering og den svage magnetisme, det producerer i det faste stof, når deres top ved Néel-temperaturen. Over denne temperatur forhindrer termisk omrøring gradvist justering af atomer med magnetfeltet, så den svage magnetisme, der produceres i faststoffet ved tilpasningen af ​​dets atomer, kontinuerligt falder, når temperaturen øges.