Разница между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом

Ключевое отличие - ферромагнетизм против антиферромагнетизма
 

Ферромагнетизм и антиферромагнетизм являются двумя из пяти классификаций магнитных свойств. Другие три - это диамагнетизм, парамагнетизм и ферримагнетизм. ключевое различие между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом заключается в том, что Ферромагнетизм можно обнаружить в материалах, магнитные домены которых выровнены в одном направлении, тогда как антиферромагнетизм можно найти в материалах, магнитные домены которых выровнены в противоположных направлениях..

Магнитный домен или атомный момент - это область, в которой магнитные поля атомов сгруппированы и выровнены. Ферромагнитные материалы притягиваются к внешнему магнитному полю и имеют суммарный магнитный момент. Но антиферромагнитные материалы имеют нулевой чистый магнитный момент.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое ферромагнетизм 
3. Что такое антиферромагнетизм
4. Сравнение сторон - ферромагнетизм против антиферромагнетизма в табличной форме
5. Резюме

Что такое ферромагнетизм?

Ферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, которые ориентированы в одном направлении в магнитных материалах. Наиболее распространенными примерами ферромагнитных материалов являются металлы, такие как железо, никель, кобальт и их металлические сплавы. Магнитные домены этих металлов имеют сильные взаимодействия из-за электронного обмена между атомами. Эти сильные взаимодействия вызывают выравнивание магнитных доменов в одном направлении.. Ферромагнитные материалы демонстрируют параллельное выравнивание магнитных доменов, что приводит к намагничиванию материалов даже в отсутствие внешнего магнитного поля.

Рисунок 1: Порядок магнитных доменов в ферромагнитных материалах

Существуют две основные характерные особенности ферромагнитных материалов:

Спонтанная намагниченность

Спонтанная намагниченность - это намагниченность материала даже в отсутствие внешнего магнитного поля. На величину этой намагниченности влияет спиновый магнитный момент электронов, присутствующих в ферромагнитном материале.

Высокая температура Кюри

Температура Кюри - это температура, при которой спонтанная намагниченность начинает исчезать. Для ферромагнитных материалов это происходит при высокой температуре.

Что такое антиферромагнетизм

Антиферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, которые выровнены в противоположных направлениях в магнитных материалах. Эти противоположные магнитные домены имеют равные магнитные моменты, которые устраняются (поскольку они находятся в противоположных направлениях). Это делает чистый момент материала ноль. Этот тип материалов известен как антиферромагнитного материалы.

Рисунок 2: Порядок магнитных доменов в антиферромагнитных материалах

Типичные примеры антиферромагнитных материалов можно найти в оксидах переходных металлов, таких как оксид марганца (MnO).

Температура Неля (или температура магнитного упорядочения) - это температура, при которой антиферромагнитный материал начинает превращаться в парамагнитный материал. При этой температуре тепловая энергия достаточно велика, чтобы нарушить выравнивание магнитных доменов, присутствующих в материале..

В чем разница между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом?

Ферромагнетизм против антиферромагнетизма
Ферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, которые выровнены в одном направлении в магнитных материалах.	Антиферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, которые выровнены в противоположных направлениях в магнитных материалах.
Выравнивание магнитных доменов
Магнитные домены ферромагнитных материалов выровнены в одном направлении.	Магнитные домены антиферромагнитных материалов выровнены в противоположных направлениях.
Чистый магнитный момент
Ферромагнитные материалы имеют значение для чистого магнитного момента.	Антиферромагнитные материалы имеют нулевой чистый магнитный момент.
Примеры
Примеры ферромагнитных материалов включают металлы, такие как железо, никель, кобальт и их металлические сплавы..	Примеры антиферромагнитных материалов включают оксиды переходных металлов.

Резюме - Ферромагнетизм против антиферромагнетизма

Материалы могут быть разделены на несколько групп в зависимости от их магнитных свойств. Ферромагнитные и антиферромагнитные материалы являются такими двумя типами. Ключевое различие между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом заключается в том, что ферромагнетизм можно обнаружить в материалах, магнитные домены которых ориентированы в одном направлении, тогда как антиферромагнетизм можно найти в материалах, в которых магнитные домены ориентированы в противоположных направлениях..

Ссылка:

1. Классы магнитных материалов. Руководство Автостопом по Магнетизму, Доступное здесь.
2. «Температура Нееля». Википедия, Фонд Викимедиа, 17 февраля 2018 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Ферримагнитное упорядочение» Майкл Шмид - Рисование создано мной (CC BY-SA 3.0) с помощью Commons Wikimedia
2. «Антиферромагнитное упорядочение» Майкл Шмид - Рисование создано мной (CC BY-SA 3.0) с помощью Commons Wikimedia