Hoved vitenskap

Antiferromagnetisme fysikk

Antiferromagnetisme fysikk
Antiferromagnetisme fysikk
Anonim

Antiferromagnetisme, type magnetisme i faste stoffer som manganoksid (MnO) der tilgrensende ioner som oppfører seg som bittesmå magneter (i dette tilfellet manganioner, Mn 2 +) justerer seg spontant ved relativt lave temperaturer i motsatte, eller antiparallelle, arrangementer i hele materiale slik at det nesten ikke viser grov ytre magnetisme. I antiferromagnetiske materialer, som inkluderer visse metaller og legeringer i tillegg til noen ioniske faste stoffer, avbrytes magnetismen fra magnetiske atomer eller ioner orientert i en retning av settet med magnetiske atomer eller ioner som er rettet i motsatt retning.

magnetisme: antiferromagnetisme

I stoffer kjent som antiferromagneter er de gjensidige kreftene mellom par av tilstøtende atomdipoler forårsaket av utvekslingsinteraksjoner

Denne spontane antiparallelle koblingen av atommagneter blir forstyrret ved oppvarming og forsvinner helt over en viss temperatur, kalt Néel-temperaturen, karakteristisk for hvert antiferromagnetisk materiale. (Néel-temperaturen er oppkalt etter Louis Néel, fransk fysiker, som i 1936 ga en av de første forklaringene på antiferromagnetisme.) Noen antiferromagnetiske materialer har Néeltemperaturer ved, eller til og med flere hundre grader over, romtemperatur, men vanligvis er disse temperaturene lavere. Néel-temperaturen for manganoksid er for eksempel 122 K (−151 ° C eller −240 ° F).

Antiferromagnetiske faste stoffer utviser spesiell oppførsel i et påført magnetisk felt avhengig av temperaturen. Ved veldig lave temperaturer utviser det faste stoffet ingen respons på det ytre felt, fordi den antiparallelle ordenen av atommagneter opprettholdes stivt. Ved høyere temperaturer bryter noen atomer fri fra det ordnede arrangementet og stemmer overens med det ytre feltet. Denne justeringen og den svake magnetismen det produserer i faststoffet når sin topp ved Néel-temperaturen. Over denne temperaturen forhindrer termisk omrøring gradvis justering av atomene med magnetfeltet, slik at den svake magnetismen produsert i faststoffet ved innretningen av dens atomer kontinuerlig synker når temperaturen økes.