Galvenais zinātne

Antiferromagnētisma fizika

Antiferromagnētisma fizika
Antiferromagnētisma fizika
Anonim

Antiferromagnētisms, magnētisma veids cietās daļās, piemēram, mangāna oksīdā (MnO), kurā blakus esošie joni, kas darbojas kā mazi magnēti (šajā gadījumā mangāna joni, Mn 2 +), salīdzinoši zemā temperatūrā spontāni izlīdzinās pretējos vai antiparalēlajos izkārtojumos visā materiāls tā, ka tam nav gandrīz nekāda ārēja magnētisma. Antiferromagnētiskos materiālos, kas papildus dažām jonu cietvielām satur noteiktus metālus un sakausējumus, magnētisko atomu vai jonu, kas orientēti vienā virzienā, magnētismu atceļ magnētisko atomu vai jonu komplekts, kas ir izlīdzināti pretējā virzienā.

magnētisms: antiferromagnētisms

Vielu, kas pazīstamas kā antiferromagneti, savstarpējo spēku starp blakus esošo atomu dipolu pāriem rada apmaiņas mijiedarbība,

Šo spontāno atoma magnētu pretparalēlo savienojumu izjauc karsēšana un tas pilnībā izzūd virs noteiktas temperatūras, ko sauc par Néel temperatūru, kas raksturīga katram antiferromagnētiskajam materiālam. (Nēnela temperatūra tiek nosaukta par franču fiziķi Luisu Nēelu, kurš 1936. gadā sniedza vienu no pirmajiem antiferromagnētisma skaidrojumiem.) Dažiem antiferromagnētiskiem materiāliem Nēēla temperatūra ir istabas temperatūra vai pat vairākus simtus grādu virs, bet parasti šī temperatūra ir zemāka.. Piemēram, Néel temperatūra mangāna oksīdam ir 122 K (−151 ° C vai −240 ° F).

Cietām antiferromagnētiskām vielām piemīt īpaša uzvedība magnētiskajā laukā atkarībā no temperatūras. Ļoti zemās temperatūrās cietais materiāls nereaģē uz ārējo lauku, jo atomu magnētu antiparalēlā secība tiek stingri uzturēta. Augstākā temperatūrā daži atomi atbrīvojas no pareizā izvietojuma un izlīdzinās ar ārējo lauku. Šis izlīdzinājums un vājais magnētisms, ko tas rada cietajā vielā, sasniedz maksimumu Nelēlas temperatūrā. Virs šīs temperatūras termiskā uzbudināšana pakāpeniski novērš atomu pielīdzināšanu magnētiskajam laukam, tāpēc, paaugstinoties temperatūrai, pazeminās vājš magnētisms, kas rodas cietā vielā, izlīdzinot atomus.