Ključna razlika – feromagnetizem proti antiferomagnetizmu
Feromagnetizem in antiferomagnetizem sta dve od petih klasifikacij magnetnih lastnosti. Ostali trije so diamagnetizem, paramagnetizem in ferimagnetizem. Ključna razlika med feromagnetizmom in antiferomagnetizmom je, da je feromagnetizem mogoče najti v materialih, katerih magnetne domene so poravnane v isto smer, medtem ko je antiferomagnetizem mogoče najti v materialih, katerih magnetne domene so poravnane v nasprotnih smereh.
Magnetna domena ali atomski moment je območje, v katerem so magnetna polja atomov združena in poravnana. Feromagnetne materiale privlači zunanje magnetno polje in imajo neto magnetni moment. Toda antiferomagnetni materiali imajo neto magnetni moment nič.
Kaj je feromagnetizem?
Feromagnetizem je prisotnost magnetnih domen, ki so v magnetnih materialih poravnane v isto smer. Najpogostejši primeri feromagnetnih materialov so kovine, kot so železo, nikelj, kob alt in njihove kovinske zlitine. Magnetne domene teh kovin imajo močne interakcije zaradi elektronske izmenjave med atomi. Te močne interakcije povzročijo poravnavo magnetnih domen v isto smer. Feromagnetni materiali kažejo vzporedno poravnavo magnetnih domen, kar ima za posledico magnetizacijo materialov tudi v odsotnosti zunanjega magnetnega polja.
Slika 1: Vrstni red magnetnih domen v feromagnetnih materialih
Obstajata dve glavni značilnosti feromagnetnih materialov:
Spontana magnetizacija
Spontana magnetizacija je magnetizacija materiala tudi v odsotnosti zunanjega magnetnega polja. Na velikost te magnetizacije vpliva spinski magnetni moment elektronov, prisotnih v feromagnetnem materialu.
Visoka Curiejeva temperatura
Curiejeva temperatura je temperatura, pri kateri začne spontana magnetizacija izginjati. Pri feromagnetnih materialih se to zgodi pri visoki temperaturi.
Kaj je antiferomagnetizem
Antiferomagnetizem je prisotnost magnetnih domen, ki so v magnetnih materialih poravnane v nasprotnih smereh. Te nasprotne magnetne domene imajo enake magnetne momente, ki so izničeni (ker so v nasprotnih smereh). Zaradi tega je neto moment materiala enak nič. Ta vrsta materialov je znana kot antiferomagnetni materiali.
Slika 2: Vrstni red magnetnih domen v antiferomagnetnih materialih
Pogosti primeri antiferomagnetnih materialov so oksidi prehodnih kovin, kot je manganov oksid (MnO).
Neelova temperatura (ali temperatura magnetnega urejanja) je temperatura, pri kateri se začne antiferomagnetni material pretvarjati v paramagnetni material. Pri tej temperaturi je zagotovljena toplotna energija dovolj velika, da prekine poravnavo magnetnih domen, prisotnih v materialu.
Kakšna je razlika med feromagnetizmom in antiferomagnetizmom?
Feromagnetizem proti antiferomagnetizmu |
|
| Feromagnetizem je prisotnost magnetnih domen, ki so v magnetnih materialih poravnane v isto smer. | Antiferomagnetizem je prisotnost magnetnih domen, ki so v magnetnih materialih poravnane v nasprotnih smereh. |
| Poravnava magnetnih domen | |
| Magnetne domene feromagnetnih materialov so poravnane v isto smer. | Magnetne domene antiferomagnetnih materialov so poravnane v nasprotnih smereh. |
| Neto magnetni moment | |
| Feromagnetni materiali imajo vrednost za neto magnetni moment. | Antiferomagnetni materiali imajo neto magnetni moment nič. |
| Primeri | |
| Primeri feromagnetnih materialov vključujejo kovine, kot so železo, nikelj, kob alt in njihove kovinske zlitine. | Primeri antiferomagnetnih materialov vključujejo okside prehodnih kovin. |
Povzetek – Feromagnetizem proti antiferomagnetizmu
Materiale lahko glede na njihove magnetne lastnosti razdelimo v več skupin. Takšni dve vrsti sta feromagnetni in antiferomagnetni material. Ključna razlika med feromagnetizmom in antiferomagnetizmom je, da je feromagnetizem mogoče najti v materialih, katerih magnetne domene so poravnane v isto smer, medtem ko je antiferomagnetizem mogoče najti v materialih, v katerih so magnetne domene poravnane v nasprotnih smereh.
