Antiferromagnetismus, die Art des Magnetismus in Feststoffen wie Manganoxid (MnO), in der benachbarte Ionen, die sie verhalten wie kleine Magneten (in diesem Fall Manganionen, Mn 2 +) selbst spontan niedrigen Temperaturen in gegenüberliegenden bei relativ auszurichten, oder antiparallel, Anordnungen ganzen Material, so dass es fast keinen groben äußeren Magnetismus zeigt. In antiferromagnetischen Materialien, zu denen neben einigen ionischen Feststoffen auch bestimmte Metalle und Legierungen gehören, wird der Magnetismus von in eine Richtung ausgerichteten magnetischen Atomen oder Ionen durch den Satz von in umgekehrter Richtung ausgerichteten magnetischen Atomen oder Ionen aufgehoben.
Magnetismus: Antiferromagnetismus
In Substanzen, die als Antiferromagnete bekannt sind, werden die gegenseitigen Kräfte zwischen Paaren benachbarter Atomdipole durch Austauschwechselwirkungen verursacht.
Diese spontane antiparallele Kopplung von Atommagneten wird durch Erhitzen unterbrochen und verschwindet oberhalb einer bestimmten Temperatur, die als Néel-Temperatur bezeichnet wird und für jedes antiferromagnetische Material charakteristisch ist, vollständig. (Die Néel-Temperatur ist nach dem französischen Physiker Louis Néel benannt, der 1936 eine der ersten Erklärungen für den Antiferromagnetismus gab.) Einige antiferromagnetische Materialien haben Néel-Temperaturen bei oder sogar mehrere hundert Grad über Raumtemperatur, aber normalerweise sind diese Temperaturen niedriger. Die Néel-Temperatur für Manganoxid beträgt beispielsweise 122 K (–151 ° C oder –240 ° F).
Antiferromagnetische Feststoffe zeigen in Abhängigkeit von der Temperatur ein besonderes Verhalten in einem angelegten Magnetfeld. Bei sehr niedrigen Temperaturen reagiert der Feststoff nicht auf das äußere Feld, da die antiparallele Ordnung der Atommagnete starr beibehalten wird. Bei höheren Temperaturen lösen sich einige Atome aus der geordneten Anordnung und richten sich nach dem äußeren Feld aus. Diese Ausrichtung und der schwache Magnetismus, den es im Festkörper erzeugt, erreichen ihren Höhepunkt bei der Néel-Temperatur. Oberhalb dieser Temperatur verhindert thermisches Rühren zunehmend die Ausrichtung der Atome mit dem Magnetfeld, so dass der schwache Magnetismus, der durch die Ausrichtung seiner Atome im Feststoff erzeugt wird, mit steigender Temperatur kontinuierlich abnimmt.
