Pagrindinis mokslas

Antiferromagnetizmo fizika

Antiferromagnetizmo fizika
Antiferromagnetizmo fizika

Video: Sa kvantne tačke - Nobelova nagrada iz fizike 2016. 2024, Liepa

Video: Sa kvantne tačke - Nobelova nagrada iz fizike 2016. 2024, Liepa
Anonim

Antiferromagnetizmas, kietųjų dalelių, tokių kaip mangano oksido (MnO), magnetizmo tipas, kuriame gretimi jonai, kurie elgiasi kaip maži magnetai (šiuo atveju mangano jonai, Mn 2 +), spontaniškai pasislenka santykinai žemoje temperatūroje į priešingus ar antiparalelinius išdėstymus visame. medžiaga, todėl ji beveik neturi jokio išorinio magnetizmo. Antiferromagnetinėse medžiagose, kuriose, be kai kurių joninių kietųjų medžiagų, yra ir tam tikrų metalų ir lydinių, magnetizmas iš magnetinių atomų ar jonų, nukreiptų į vieną pusę, yra panaikinamas magnetinių atomų arba jonų, kurie yra suderinti atvirkštine kryptimi, rinkiniu.

magnetizmas: antiferromagnetizmas

Medžiagose, žinomose kaip antiferromagnetai, gretimų atominių dipolių porų tarpusavio jėgas sukelia mainų sąveika,

Šis spontaniškas antiparallelinis atominių magnetų sujungimas sutrinka kaitinant ir visiškai išnyksta virš tam tikros temperatūros, vadinamos Néel temperatūra, būdingos kiekvienai antiferromagnetinei medžiagai. (Néelio temperatūra pavadinta Louisui Neleliui, prancūzų fizikui, kuris 1936 m. Pateikė vieną iš pirmųjų antiferromagnetizmo paaiškinimų.) Kai kurių antiferromagnetinių medžiagų Néel temperatūra yra kambario temperatūra ar net keli šimtai laipsnių, bet paprastai ši temperatūra yra žemesnė.. Pvz., Néelio temperatūra mangano oksidui yra 122 K (–151 ° C arba –240 ° F).

Antiferromagnetinės kietosios medžiagos veikia ypatingai, veikdamos magnetinį lauką, priklausomai nuo temperatūros. Esant labai žemai temperatūrai, kieta medžiaga nereaguoja į išorinį lauką, nes atominių magnetų antiparallelinė tvarka yra griežtai palaikoma. Esant aukštesnei temperatūrai, kai kurie atomai nesilaiko tinkamo išdėstymo ir susilygina su išoriniu lauku. Šis išlyginimas ir silpnas magnetizmas, kurį jis sukelia kietosiose medžiagose, pasiekia savo viršūnę Néelio temperatūroje. Virš šios temperatūros šiluminis sujaudinimas palaipsniui neleidžia atomams sulygėti su magnetiniu lauku, todėl kietoje medžiagoje susidarantis silpnas magnetizmas, suderinant jos atomus, nuolat mažėja didėjant temperatūrai.