Różnica między ferromagnetyzmem a antyferromagnetyzmem

Kluczowa różnica - ferromagnetyzm kontra antyferromagnetyzm
 

Ferromagnetyzm i antyferromagnetyzm to dwie z pięciu klasyfikacji właściwości magnetycznych. Pozostałe trzy to diamagnetyzm, paramagnetyzm i ferrimagnetyzm. The kluczową różnicą między ferromagnetyzmem a antyferromagnetyzmem jest to ferromagnetyzm można znaleźć w materiałach, których domeny magnetyczne są ustawione w tym samym kierunku, podczas gdy antyferromagnetyzm można znaleźć w materiałach, których domeny magnetyczne są ustawione w przeciwnych kierunkach.

Domena magnetyczna lub moment atomowy to obszar, w którym pola magnetyczne atomów są zgrupowane i wyrównane. Materiały ferromagnetyczne są przyciągane do zewnętrznego pola magnetycznego i mają moment magnetyczny netto. Ale materiały antyferromagnetyczne mają zerowy moment magnetyczny netto.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest ferromagnetyzm 
3. Co to jest antyferromagnetyzm
4. Porównanie obok siebie - ferromagnetyzm kontra antyfromomagnetyzm w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest ferromagnetyzm?

Ferromagnetyzm to obecność domen magnetycznych, które są ułożone w tym samym kierunku w materiałach magnetycznych. Najczęstszymi przykładami materiałów ferromagnetycznych są metale, takie jak żelazo, nikiel, kobalt i ich stopy metali. Domeny magnetyczne tych metali wykazują silne interakcje z powodu wymiany elektronicznej między atomami. Te silne interakcje powodują wyrównanie domen magnetycznych w tym samym kierunku. Materiały ferromagnetyczne wykazują równoległe wyrównanie domen magnetycznych, co powoduje magnetyzację materiałów nawet przy braku zewnętrznego pola magnetycznego.

Ryc. 1: Kolejność domen magnetycznych w materiałach ferromagnetycznych

Istnieją dwie główne cechy charakterystyczne materiałów ferromagnetycznych:

Spontaniczna magnetyzacja

Spontaniczne namagnesowanie jest namagnesowaniem materiału nawet przy braku zewnętrznego pola magnetycznego. Na wielkość tego magnesowania ma wpływ spinowy moment magnetyczny elektronów obecnych w materiale ferromagnetycznym.

Wysoka temperatura Curie

Temperatura Curie to temperatura, w której spontaniczne namagnesowanie zaczyna zanikać. W przypadku materiałów ferromagnetycznych występuje to w wysokiej temperaturze.

Co to jest antyferromagnetyzm

Antyferromagnetyzm to obecność domen magnetycznych, które są ułożone w przeciwnych kierunkach w materiałach magnetycznych. Te przeciwne domeny magnetyczne mają równe momenty magnetyczne, które są anulowane (ponieważ są w przeciwnych kierunkach). To sprawia, że ​​moment netto materiału wynosi zero. Ten rodzaj materiałów jest znany jako antyferromagnetyczny materiały.

Ryc. 2: Kolejność domen magnetycznych w materiałach antyferromagnetycznych

Typowe przykłady materiałów antyferromagnetycznych można znaleźć w tlenkach metali przejściowych, takich jak tlenek manganu (MnO).

The Temperatura Neela (lub temperatura uporządkowania magnetycznego) to temperatura, w której materiał antyferromagnetyczny zaczyna przekształcać się w materiał paramagnetyczny. W tej temperaturze dostarczona energia cieplna jest wystarczająco duża, aby rozbić wyrównanie domen magnetycznych obecnych w materiale.

Jaka jest różnica między ferromagnetyzmem a antyferromagnetyzmem?

Ferromagnetyzm a antyferromagnetyzm
Ferromagnetyzm to obecność domen magnetycznych, które są ułożone w tym samym kierunku w materiałach magnetycznych.	Antyferromagnetyzm to obecność domen magnetycznych, które są ułożone w przeciwnych kierunkach w materiałach magnetycznych.
Wyrównanie domen magnetycznych
Domeny magnetyczne materiałów ferromagnetycznych są wyrównane w tym samym kierunku.	Domeny magnetyczne materiałów antyferromagnetycznych są wyrównane w przeciwnych kierunkach.
Moment magnetyczny netto
Materiały ferromagnetyczne mają wartość momentu magnetycznego netto.	Materiały antyferromagnetyczne mają zerowy moment magnetyczny netto.
Przykłady
Przykłady materiałów ferromagnetycznych obejmują metale, takie jak żelazo, nikiel, kobalt i ich stopy metali.	Przykłady materiałów antyferromagnetycznych obejmują tlenki metali przejściowych.

Podsumowanie - ferromagnetyzm kontra antyferromagnetyzm

Materiały można podzielić na kilka grup na podstawie ich właściwości magnetycznych. Materiały ferromagnetyczne i antyferromagnetyczne są takimi dwoma rodzajami. Kluczowa różnica między ferromagnetyzmem a antyferromagnetyzmem polega na tym, że ferromagnetyzm można znaleźć w materiałach, których domeny magnetyczne są wyrównane w tym samym kierunku, podczas gdy antyferromagnetyzm można znaleźć w materiałach, w których domeny magnetyczne są ustawione w przeciwnych kierunkach.

Odniesienie:

1. Klasy materiałów magnetycznych. Przewodnik autostopowicza po magnetyzmie, dostępny tutaj.
2. „Temperatura Néel”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 lutego 2018 r., Dostępna tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Zamawianie ferrimagnetyczne” Autor: Michael Schmid - Rysunek sam stworzyłem (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Porządkowanie antyferromagnetyczne” Autor: Michael Schmid - Rysunek sam stworzyłem (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia