Різниця між феромагнетизмом та антиферромагнетизмом

Ключова різниця - феромагнетизм проти антиферромагнетизму
 

Феромагнетизм та антиферромагнетизм - дві з п'яти класифікацій магнітних властивостей. Інші три - діамагнетизм, парамагнетизм та феримагнетизм. The Ключова різниця між феромагнетизмом та антиферромагнетизмом полягає в тому, що феромагнетизм можна знайти в матеріалах, що мають свої магнітні домени, вирівняні в одному напрямку, тоді як антиферомагнетизм можна знайти в матеріалах, які мають свої магнітні домени, вирівняні в протилежному напрямку.

Магнітний домен або атомний момент - це область, в якій магнітні поля атомів групуються і вирівнюються. Феромагнітні матеріали притягуються до зовнішнього магнітного поля і мають чистий магнітний момент. Але антиферромагнітні матеріали мають нульовий чистий магнітний момент.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке феромагнетизм 
3. Що таке антиферомагнетизм
4. Поплечне порівняння - феромагнетизм проти антиферромагнетизму в табличній формі
5. Підсумок

Що таке феромагнетизм?

Феромагнетизм - це наявність магнітних доменів, які вирівняні в одному напрямку в магнітних матеріалах. Найпоширенішими прикладами феромагнітних матеріалів є такі метали, як залізо, нікель, кобальт та їхні металеві сплави. Магнітні домени цих металів мають сильну взаємодію завдяки електронному обміну між атомами. Ці сильні взаємодії викликають вирівнювання магнітних областей у тому ж напрямку. Феромагнітні матеріали демонструють паралельне вирівнювання магнітних доменів, що призводить до намагнічування матеріалів навіть за відсутності зовнішнього магнітного поля.

Малюнок 1: Порядок магнітних доменів у феромагнітних матеріалах

Є дві основні характерні особливості феромагнітних матеріалів:

Спонтанне намагнічування

Спонтанна намагніченість - це намагнічування матеріалу навіть за відсутності зовнішнього магнітного поля. На величину цього намагніченості впливає спіновий магнітний момент електронів, присутній у феромагнітному матеріалі.

Висока температура Кюрі

Температура Кюрі - це температура, при якій спонтанне намагнічування починає зникати. Для феромагнітних матеріалів це відбувається при високій температурі.

Що таке Антиферромагнетизм

Антиферромагнетизм - це наявність магнітних доменів, які розташовані в протилежних напрямках у магнітних матеріалах. Ці протилежні магнітні домени мають рівні магнітні моменти, які скасовуються (оскільки вони знаходяться в протилежних напрямках). Це робить нульовий момент матеріалу нульовим. Цей тип матеріалів відомий як антиферромагнітний матеріали.

Малюнок 2: Порядок магнітних доменів в антиферромагнітних матеріалах

Поширені приклади антиферромагнітних матеріалів можна знайти з оксидів перехідних металів, таких як оксид марганцю (MnO).

The Температура Ніла (або температура магнітного впорядкування) - це температура, при якій антиферромагнітний матеріал починає перетворюватися на парамагнітний матеріал. При цій температурі надається теплова енергія досить велика, щоб порушити вирівнювання магнітних доменів, присутніх у матеріалі.

Яка різниця між феромагнетизмом та антиферромагнетизмом?

Феромагнетизм проти Антиферромагнетизму
Феромагнетизм - це наявність магнітних доменів, які вирівняні в одному напрямку в магнітних матеріалах.	Антиферромагнетизм - це наявність магнітних доменів, які розташовані в протилежних напрямках у магнітних матеріалах.
Вирівнювання магнітних доменів
Магнітні області феромагнітних матеріалів вирівняні в одному напрямку.	Магнітні домени антиферромагнітних матеріалів вирівняні в протилежних напрямках.
Чистий магнітний момент
Феромагнітні матеріали мають значення для чистого магнітного моменту.	Антиферромагнітні матеріали мають нульовий чистий магнітний момент.
Приклади
Приклади феромагнітних матеріалів включають такі метали, як залізо, нікель, кобальт та їхні металеві сплави.	Приклади антиферромагнітних матеріалів включають оксиди перехідних металів.

Короткий зміст - Феромагнетизм проти Антиферромагнетизму

Матеріали можна розділити на кілька груп, виходячи з їх магнітних властивостей. Феромагнітні та антиферромагнітні матеріали бувають таких двох типів. Ключова відмінність між феромагнетизмом і антиферромагнетизмом полягає в тому, що феромагнетизм можна знайти в матеріалах, які мають їх магнітні домени, вирівняні в одному напрямку, тоді як антиферромагнетизм можна знайти в матеріалах, в яких магнітні домени вирівняні в протилежних напрямках.

Довідка:

1. Класи магнітних матеріалів. Посібник з автостопом до магнетизму, доступний тут.
2. "Температура Неля". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 17 лютого 2018 р., Доступний тут.

Надано зображення:

1. «Феррімагнітні впорядкування» Майкла Шміда - Малюнок створений сам (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. «Антиферромагнітні впорядкування» Майкла Шміда - Малюнок створений сам (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons