Kluczowa różnica - ferromagnetyzm a antyferromagnetyzm
Ferromagnetyzm i antyferromagnetyzm to dwie z pięciu klasyfikacji właściwości magnetycznych. Pozostałe trzy to diamagnetyzm, paramagnetyzm i ferrimagnetyzm. Kluczową różnicą między ferromagnetyzmem a antyferromagnetyzmem jest to, że 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 razem i wyrównane. Materiały ferromagnetyczne są przyciągane przez zewnętrzne pole magnetyczne i mają netto moment magnetyczny. Ale materiały antyferromagnetyczne mają zerowy moment magnetyczny netto.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym jest ferromagnetyzm
3. Co to jest antyferromagnetyzm
4. Porównanie obok siebie - ferromagnetyzm kontra antyferromagnetyzm w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest ferromagnetyzm?
Ferromagnetyzm to obecność domen magnetycznych, które są ustawione 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 mają silne interakcje z powodu wymiany elektronowej między atomami. Te silne oddziaływania powodują wyrównanie domen magnetycznych w tym samym kierunku. Materiały ferromagnetyczne wykazują równoległe ustawienie domen magnetycznych, co powoduje namagnesowanie materiałów nawet przy braku zewnętrznego pola magnetycznego.
Rysunek 1: Kolejność domen magnetycznych w materiałach ferromagnetycznych
Istnieją dwie główne cechy charakterystyczne materiałów ferromagnetycznych:
Spontaniczne namagnesowanie
Namagnesowanie spontaniczne to namagnesowanie materiału nawet przy braku zewnętrznego pola magnetycznego. Na wielkość tego namagnesowania wpływa spinowy moment magnetyczny elektronów obecnych w materiale ferromagnetycznym.
Wysoka temperatura Curie
Temperatura Curie to temperatura, w której samoistne namagnesowanie zaczyna zanikać. W przypadku materiałów ferromagnetycznych zachodzi to w wysokiej temperaturze.
Co to jest antyferromagnetyzm
Antyferromagnetyzm to obecność domen magnetycznych, które są ustawione w przeciwnych kierunkach w materiałach magnetycznych. Te przeciwne domeny magnetyczne mają równe momenty magnetyczne, które są znoszone (ponieważ są w przeciwnych kierunkach). To sprawia, że moment netto materiału wynosi zero. Tego typu materiały są znane jako materiały antyferromagnetyczne.
Rysunek 2: Kolejność domen magnetycznych w materiałach antyferromagnetycznych
Typowe przykłady materiałów antyferromagnetycznych można znaleźć w tlenkach metali przejściowych, takich jak tlenek manganu (MnO).
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 przełamać ustawienie domen magnetycznych obecnych w materiale.
Jaka jest różnica między ferromagnetyzmem a antyferromagnetyzmem?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Ferromagnetyzm a antyferromagnetyzm |
|
| Ferromagnetyzm to obecność domen magnetycznych ułożonych w tym samym kierunku w materiałach magnetycznych. | Antyferromagnetyzm to obecność domen magnetycznych, które są ustawione w przeciwnych kierunkach w materiałach magnetycznych. |
| Wyrównanie domen magnetycznych | |
| Domeny magnetyczne materiałów ferromagnetycznych są ustawione w tym samym kierunku. | Domeny magnetyczne materiałów antyferromagnetycznych są ustawione w przeciwnych kierunkach. |
| Moment magnetyczny netto | |
| Materiały ferromagnetyczne mają wartość netto momentu magnetycznego. | Materiały antyferromagnetyczne mają zerowy moment magnetyczny netto. |
| Przykłady | |
| Przykłady materiałów ferromagnetycznych obejmują metale, takie jak żelazo, nikiel, kobalt i ich stopy metali. | Przykłady materiałów przeciwferromagnetycznych obejmują tlenki metali przejściowych. |
Podsumowanie - Ferromagnetyzm a antyferromagnetyzm
Materiały można podzielić na kilka grup ze względu na ich właściwości magnetyczne. Materiały ferromagnetyczne i antyferromagnetyczne są takimi dwoma rodzajami. Kluczową różnicą między ferromagnetyzmem a antyferromagnetyzmem jest to, że ferromagnetyzm można znaleźć w materiałach, których domeny magnetyczne są ustawione w tym samym kierunku, podczas gdy antyferromagnetyzm można znaleźć w materiałach, w których domeny magnetyczne są ustawione w przeciwnych kierunkach.
