Nøgleforskel – Ferromagnetisme vs Antiferromagnetisme
Ferromagnetisme og antiferromagnetisme er to af de fem klassifikationer af magnetiske egenskaber. De tre andre er diamagnetisme, paramagnetisme og ferrimagnetisme. Den vigtigste forskel mellem ferromagnetisme og antiferromagnetisme er, at ferromagnetisme kan findes i materialer med deres magnetiske domæner justeret i samme retning, hvorimod antiferromagnetisme kan findes i materialer med deres magnetiske domæner justeret i modsatte retninger.
Et magnetisk domæne eller et atommoment er et område, hvor atomernes magnetiske felter er grupperet sammen og justeret. Ferromagnetiske materialer tiltrækkes af et eksternt magnetfelt og har et netto magnetisk moment. Men antiferromagnetiske materialer har et magnetisk nettomoment på nul.
Hvad er ferromagnetisme?
Ferromagnetisme er tilstedeværelsen af magnetiske domæner, som er justeret i samme retning i magnetiske materialer. De mest almindelige eksempler på ferromagnetiske materialer er metaller som jern, nikkel, kobolt og deres metallegeringer. De magnetiske domæner af disse metaller har stærke vekselvirkninger på grund af den elektroniske udveksling mellem atomer. Disse stærke interaktioner forårsager justering af magnetiske domæner i samme retning. Ferromagnetiske materialer udviser parallel justering af magnetiske domæner, hvilket resulterer i magnetisering af materialerne selv i fravær af et eksternt magnetfelt.
Figur 1: Rækkefølgen af magnetiske domæner i ferromagnetiske materialer
Der er to hovedkarakteristiske træk ved ferromagnetiske materialer:
spontan magnetisering
Den spontane magnetisering er magnetiseringen af et materiale, selv i fravær af et eksternt magnetfelt. Størrelsen af denne magnetisering påvirkes af det spinmagnetiske moment af elektroner, der er til stede i det ferromagnetiske materiale.
Høj Curie-temperatur
Curie-temperaturen er den temperatur, ved hvilken den spontane magnetisering begynder at forsvinde. For ferromagnetiske materialer sker dette ved en høj temperatur.
Hvad er antiferromagnetisme
Antiferromagnetisme er tilstedeværelsen af magnetiske domæner, der er justeret i modsatte retninger i magnetiske materialer. Disse modsatte magnetiske domæner har lige store magnetiske momenter, som annulleres (da de er i modsatte retninger). Dette gør materialets nettomoment nul. Denne type materialer er kendt som antiferromagnetiske materialer.
Figur 2: Rækkefølgen af magnetiske domæner i antiferromagnetiske materialer
Almindelige eksempler på antiferromagnetiske materialer kan findes fra overgangsmetaloxider såsom manganoxid (MnO).
Neel-temperaturen (eller den magnetiske ordenstemperatur) er den temperatur, ved hvilken et antiferromagnetisk materiale begynder at blive omdannet til et paramagnetisk materiale. Ved denne temperatur er den tilførte termiske energi stor nok til at nedbryde justeringen af magnetiske domæner i materialet.
Hvad er forskellen mellem ferromagnetisme og antiferromagnetisme?
Ferromagnetism vs Antiferromagnetism |
|
| Ferromagnetisme er tilstedeværelsen af magnetiske domæner, der er justeret i samme retning i magnetiske materialer. | Antiferromagnetisme er tilstedeværelsen af magnetiske domæner, der er justeret i modsatte retninger i magnetiske materialer. |
| Justering af magnetiske domæner | |
| De magnetiske domæner af ferromagnetiske materialer er justeret i samme retning. | De magnetiske domæner af antiferromagnetiske materialer er justeret i modsatte retninger. |
| Net magnetisk øjeblik | |
| Ferromagnetiske materialer har en værdi for netto magnetisk moment. | Antiferromagnetiske materialer har et magnetisk nettomoment nul. |
| Eksempler | |
| Eksempler på ferromagnetiske materialer omfatter metaller såsom jern, nikkel, kobolt og deres metallegeringer. | Eksempler på antiferromagnetiske materialer omfatter overgangsmetaloxider. |
Opsummering – Ferromagnetisme vs Antiferromagnetisme
Materialer kan opdeles i flere grupper baseret på deres magnetiske egenskaber. Ferromagnetiske og antiferromagnetiske materialer er sådanne to typer. Den vigtigste forskel mellem ferromagnetisme og antiferromagnetisme er, at ferromagnetisme kan findes i materialer med deres magnetiske domæner justeret i samme retning, hvorimod antiferromagnetisme kan findes i materialer, hvor de magnetiske domæner er justeret i modsatte retninger.
