Klíčový rozdíl – feromagnetismus vs antiferomagnetismus
Ferromagnetismus a antiferomagnetismus jsou dvě z pěti klasifikací magnetických vlastností. Dalšími třemi jsou diamagnetismus, paramagnetismus a ferrimagnetismus. Klíčový rozdíl mezi feromagnetismem a antiferomagnetismem je v tom, že feromagnetismus lze nalézt v materiálech, které mají své magnetické domény zarovnané stejným směrem, zatímco antiferomagnetismus lze nalézt v materiálech, které mají své magnetické domény zarovnány v opačných směrech.
Magnetická doména nebo atomový moment je oblast, ve které jsou magnetická pole atomů seskupena a zarovnána. Feromagnetické materiály jsou přitahovány k vnějšímu magnetickému poli a mají čistý magnetický moment. Ale antiferomagnetické materiály mají nulový čistý magnetický moment.
Co je feromagnetismus?
Ferromagnetismus je přítomnost magnetických domén, které jsou v magnetických materiálech zarovnány do stejného směru. Nejběžnějšími příklady feromagnetických materiálů jsou kovy, jako je železo, nikl, kob alt a jejich slitiny kovů. Magnetické domény těchto kovů mají silné interakce v důsledku elektronické výměny mezi atomy. Tyto silné interakce způsobují zarovnání magnetických domén ve stejném směru. Feromagnetické materiály vykazují paralelní uspořádání magnetických domén, což vede k magnetizaci materiálů i v nepřítomnosti vnějšího magnetického pole.
Obrázek 1: Pořadí magnetických domén ve feromagnetických materiálech
Feromagnetické materiály mají dva hlavní charakteristické rysy:
Spontánní magnetizace
Spontánní magnetizace je magnetizace materiálu i v nepřítomnosti vnějšího magnetického pole. Velikost této magnetizace je ovlivněna spinovým magnetickým momentem elektronů přítomných ve feromagnetickém materiálu.
Vysoká teplota Curie
Curieova teplota je teplota, při které spontánní magnetizace začíná mizet. U feromagnetických materiálů k tomu dochází při vysoké teplotě.
Co je antiferomagnetismus
Antiferomagnetismus je přítomnost magnetických domén, které jsou v magnetických materiálech uspořádány v opačných směrech. Tyto opačné magnetické domény mají stejné magnetické momenty, které se ruší (protože jsou v opačných směrech). Tím je čistý moment materiálu nulový. Tento typ materiálů je známý jako antiferomagnetické materiály.
Obrázek 2: Pořadí magnetických domén v antiferomagnetických materiálech
Běžné příklady antiferomagnetických materiálů lze nalézt z oxidů přechodných kovů, jako je oxid manganu (MnO).
Neelova teplota (neboli teplota magnetického uspořádání) je teplota, při které se antiferomagnetický materiál začíná přeměňovat na paramagnetický materiál. Při této teplotě je dodávaná tepelná energie dostatečně velká, aby narušila zarovnání magnetických domén přítomných v materiálu.
Jaký je rozdíl mezi feromagnetismem a antiferomagnetismem?
Ferromagnetismus vs antiferomagnetismus |
|
| Ferromagnetismus je přítomnost magnetických domén, které jsou v magnetických materiálech zarovnány stejným směrem. | Antiferomagnetismus je přítomnost magnetických domén, které jsou v magnetických materiálech uspořádány v opačných směrech. |
| Zarovnání magnetických domén | |
| Magnetické domény feromagnetických materiálů jsou zarovnány ve stejném směru. | Magnetické domény antiferomagnetických materiálů jsou uspořádány v opačných směrech. |
| Čistý magnetický moment | |
| Ferromagnetické materiály mají hodnotu čistého magnetického momentu. | Antiferomagnetické materiály mají nulový čistý magnetický moment. |
| Příklady | |
| Příklady feromagnetických materiálů zahrnují kovy jako železo, nikl, kob alt a jejich slitiny kovů. | Příklady antiferomagnetických materiálů zahrnují oxidy přechodných kovů. |
Shrnutí – Feromagnetismus vs antiferomagnetismus
Materiály lze rozdělit do několika skupin na základě jejich magnetických vlastností. Feromagnetické a antiferomagnetické materiály jsou takové dva typy. Klíčový rozdíl mezi feromagnetismem a antiferomagnetismem je v tom, že feromagnetismus lze nalézt v materiálech, které mají své magnetické domény zarovnané do stejného směru, zatímco antiferomagnetismus lze nalézt v materiálech, ve kterých jsou magnetické domény zarovnány v opačných směrech.
