Rozdiel medzi feromagnetizmom a antiferomagnetizmom

Kľúčový rozdiel - feromagnetizmus verzus antiferromagnetizmus
 

Ferromagnetizmus a antiferomagnetizmus sú dve z piatich klasifikácií magnetických vlastností. Ďalšími tromi sú diamagnetizmus, paramagnetizmus a ferrimagnetizmus. Kľúčovým rozdielom medzi feromagnetizmom a antiferomagnetizmom je to feromagnetizmus sa nachádza v materiáloch, ktoré majú svoje magnetické domény zarovnané v rovnakom smere, zatiaľ čo antiferomagnetizmus sa nachádza v materiáloch, ktoré majú svoje magnetické domény zarovnané v opačných smeroch.

Magnetická doména alebo atómový moment je oblasť, v ktorej sú magnetické polia atómov zoskupené a zarovnané. Feromagnetické materiály priťahujú vonkajšie magnetické pole a majú čistý magnetický moment. Ale antiferomagnetické materiály majú magnetický moment s nulovou čistou hodnotou.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je feromagnetizmus 
3. Čo je antiferomagnetizmus
4. Porovnanie bok po boku - feromagnetizmus verzus antiferomagnetizmus v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je ferromagnetizmus?

Feromagnetizmus je prítomnosť magnetických domén, ktoré sú v magnetických materiáloch zarovnané v rovnakom smere. Najbežnejšími príkladmi feromagnetických materiálov sú kovy, ako je železo, nikel, kobalt a ich kovové zliatiny. Magnetické domény týchto kovov majú silné interakcie v dôsledku elektronickej výmeny medzi atómami. Tieto silné interakcie spôsobujú zarovnanie magnetických domén v rovnakom smere. Feromagnetické materiály vykazujú paralelné zarovnanie magnetických domén, čo vedie k magnetizácii materiálov aj v neprítomnosti vonkajšieho magnetického poľa.

Obrázok 1: Poradie magnetických domén vo feromagnetických materiáloch

Feromagnetické materiály majú dva hlavné charakteristické znaky:

Spontánna magnetizácia

Spontánna magnetizácia je magnetizácia materiálu aj bez vonkajšieho magnetického poľa. Veľkosť tejto magnetizácie je ovplyvnená rotačným magnetickým momentom elektrónov prítomných vo feromagnetickom materiáli.

Vysoká teplota Curie

Curieova teplota je teplota, pri ktorej spontánna magnetizácia začína miznúť. V prípade feromagnetických materiálov sa to vyskytuje pri vysokej teplote.

Čo je antiferomagnetizmus

Antiferomagnetizmus je prítomnosť magnetických domén, ktoré sú v magnetických materiáloch zarovnané v opačných smeroch. Tieto protiľahlé magnetické domény majú rovnaké magnetické momenty, ktoré sú zrušené (pretože sú v opačných smeroch). Vďaka tomu je čistý moment materiálu nulový. Tento typ materiálov je známy ako antiferomagnetický materiály.

Obrázok 2: Poradie magnetických domén v antiferomagnetických materiáloch

Bežné príklady antiferomagnetických materiálov možno nájsť z oxidov prechodných kovov, ako je oxid mangánu (MnO)..

Teplota neelu (alebo teplota magnetického usporiadania) je teplota, pri ktorej sa antiferomagnetický materiál začína premieňať na paramagnetický materiál. Pri tejto teplote je poskytovaná tepelná energia dostatočne veľká na to, aby narušila zarovnanie magnetických domén prítomných v materiáli.

Aký je rozdiel medzi feromagnetizmom a antiferomagnetizmom?

Ferromagnetizmus vs antiferomagnetizmus
Feromagnetizmus je prítomnosť magnetických domén, ktoré sú v magnetických materiáloch zarovnané v rovnakom smere.	Antiferomagnetizmus je prítomnosť magnetických domén, ktoré sú v magnetických materiáloch zarovnané v opačných smeroch.
Zarovnanie magnetických domén
Magnetické domény feromagnetických materiálov sú usporiadané v rovnakom smere.	Magnetické domény antiferomagnetických materiálov sú usporiadané v opačných smeroch.
Čistý magnetický moment
Feromagnetické materiály majú hodnotu čistého magnetického momentu.	Antiferomagnetické materiály majú nulový čistý magnetický moment.
Príklady
Medzi príklady feromagnetických materiálov patria kovy, ako je železo, nikel, kobalt a ich kovové zliatiny.	Príklady antiferomagnetických materiálov zahŕňajú oxidy prechodných kovov.

Zhrnutie - feromagnetizmus vs antiferomagnetizmus

Materiály možno rozdeliť do niekoľkých skupín na základe ich magnetických vlastností. Feromagnetické a antiferomagnetické materiály sú také dva typy. Kľúčový rozdiel medzi feromagnetizmom a antiferomagnetizmom je v tom, že feromagnetizmus sa nachádza v materiáloch, ktoré majú svoje magnetické domény zarovnané v rovnakom smere, zatiaľ čo antiferomagnetizmus sa nachádza v materiáloch, v ktorých sú magnetické domény zarovnané v opačných smeroch..

referencie:

1. Triedy magnetických materiálov. Sprievodca magnetizmom pre stopárov, dostupný tu.
2. „Teplota Néelu“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17. februára 2018, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Ferrimagnetické usporiadanie“ Autor: Michael Schmid - Kresba sa vytvorila (CC BY-SA 3.0) pomocou Commons Wikimedia.
2. „Antiferomagnetické usporiadanie“ Autor: Michael Schmid - Kresba sa vytvorila (CC BY-SA 3.0) pomocou Commons Wikimedia.