Κύριος επιστήμη

Φυσική αντιμυρωμαγνητισμού

Φυσική αντιμυρωμαγνητισμού
Φυσική αντιμυρωμαγνητισμού
Anonim

Αντιμυρωμαγνητισμός, τύπος μαγνητισμού σε στερεά όπως οξείδιο του μαγγανίου (MnO) στα οποία γειτονικά ιόντα που συμπεριφέρονται ως μικροσκοπικοί μαγνήτες (στην περίπτωση αυτή ιόντα μαγγανίου, Mn 2 +) ευθυγραμμίζονται αυθόρμητα σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες σε αντίθετες ή αντιπαραλληλικές διευθετήσεις σε όλη υλικό έτσι ώστε να μην παρουσιάζει σχεδόν καθόλου ακαθάριστο εξωτερικό μαγνητισμό. Σε αντιιδρωμαγνητικά υλικά, τα οποία περιλαμβάνουν ορισμένα μέταλλα και κράματα εκτός από ορισμένα ιοντικά στερεά, ο μαγνητισμός από μαγνητικά άτομα ή ιόντα προσανατολισμένα προς μία κατεύθυνση ακυρώνεται από το σύνολο μαγνητικών ατόμων ή ιόντων που ευθυγραμμίζονται στην αντίστροφη κατεύθυνση.

μαγνητισμός: Αντιμυρωμαγνητισμός

Σε ουσίες γνωστές ως αντιφιρομαγνήτες, οι αμοιβαίες δυνάμεις μεταξύ ζευγών γειτονικών ατομικών διπόλων προκαλούνται από αλληλεπιδράσεις ανταλλαγής,

Αυτή η αυθόρμητη αντιπαραλληλική σύζευξη ατομικών μαγνητών διακόπτεται με θέρμανση και εξαφανίζεται εντελώς πάνω από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, που ονομάζεται θερμοκρασία Néel, χαρακτηριστικό κάθε αντιπρωμαγνητικού υλικού. (Η θερμοκρασία Néel ονομάζεται για τον Louis Néel, Γάλλο φυσικό, ο οποίος το 1936 έδωσε μία από τις πρώτες εξηγήσεις για τον αντι-ραμαγνητισμό.) Ορισμένα αντι-μαγνητικά υλικά έχουν θερμοκρασίες Néel σε θερμοκρασίες δωματίου ή ακόμα και αρκετές εκατοντάδες βαθμούς παραπάνω, αλλά συνήθως αυτές οι θερμοκρασίες είναι χαμηλότερες. Η θερμοκρασία Néel για το οξείδιο του μαγγανίου, για παράδειγμα, είναι 122 K (−151 ° C ή −240 ° F).

Τα αντιαερομαγνητικά στερεά παρουσιάζουν ιδιαίτερη συμπεριφορά σε ένα εφαρμοζόμενο μαγνητικό πεδίο ανάλογα με τη θερμοκρασία. Σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, το στερεό δεν παρουσιάζει καμία απόκριση στο εξωτερικό πεδίο, επειδή η αντιπαραλληλική σειρά των ατομικών μαγνητών διατηρείται άκαμπτα. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, ορισμένα άτομα απελευθερώνονται από την κανονική διάταξη και ευθυγραμμίζονται με το εξωτερικό πεδίο. Αυτή η ευθυγράμμιση και ο ασθενής μαγνητισμός που παράγει στο στερεό φτάνουν στο αποκορύφωμά τους στη θερμοκρασία Néel. Πάνω από αυτήν τη θερμοκρασία, η θερμική ανάδευση αποτρέπει σταδιακά την ευθυγράμμιση των ατόμων με το μαγνητικό πεδίο, έτσι ώστε ο ασθενής μαγνητισμός που παράγεται στο στερεό από την ευθυγράμμιση των ατόμων του να μειώνεται συνεχώς καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.