Антиферромагнетик

Антиферромагнетик — вещество, в котором установился антиферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов. В антиферромагнетиках спиновые магнитные моменты электронов самопроизвольно ориентированы антипараллельно друг другу. Такая ориентация охватывает попарно соседние атомы. В результате антиферромагнетики обладают очень малой магнитной восприимчивостью и ведут себя как слабые парамагнетики.

Свойства антиферромагнетиков

Обычно вещество становится антиферромагнетиком ниже определённой температуры T N {displaystyle T_{N}} , так называемой точки Нееля и остаётся антиферромагнетиком вплоть до T K {displaystyle T_{K}} .

Антиферромагнетики среди элементов

Среди элементов антиферромагнетиками являются твёрдый кислород ( α {displaystyle alpha } -модификация) при T N < 24 K {displaystyle T_{N}<24,{ ext{K}}} , марганец ( α {displaystyle (alpha } -модификация с T N = 100 K ) {displaystyle T_{N}=100,{ ext{K}})} , хром ( T N = 310 K ) {displaystyle (T_{N}=310,{ ext{K}})} , а также ряд редкоземельных металлов. Хрому свойственна геликоидальная магнитная атомная структура. Сложными магнитными структурами обладают также тяжёлые редкоземельные металлы. В температурной области между T N {displaystyle T_{N}} и T 1 {displaystyle T_{1}} ( 0 < T 1 < T N ) {displaystyle (0<T_{1}<T_{N})} они антиферромагнитны, а ниже T 1 {displaystyle T_{1}} становятся ферромагнетиками. Данные о наиболее известных антиферромагнетиках — редкоземельных элементах — приведены в таблице ниже.

Данные о наиболее известных антиферромагнетиках

Антиферромагнетики среди химических соединений

Число известных химических соединений, которые становятся антиферромагнетиками при определённых температурах, приближается к тысяче. Ряд наиболее простых антиферромагнетиков и их температуры T N {displaystyle T_{N}} приведены в таблице ниже. Большая часть антиферромагнетиков обладает значениями T N {displaystyle T_{N}} , лежащими существенно ниже комнатной температуры. Для всех гидратированных солей T N {displaystyle T_{N}} не превышает 10 K {displaystyle 10,{ ext{K}}} , например T N = 4 , 31 K {displaystyle T_{N}=4,31,{ ext{K}}} у водного хлорида меди CuCl 2 ⋅ 2 H 2 O {displaystyle { ext{CuCl}}_{2}cdot 2{ ext{H}}_{2}{ ext{O}}} .

Возможное использование

  • С использованием атомов антиферромагнетика при низких температурах возможно создание ячеек памяти, содержащих всего 12 атомов (для сравнения, в современных жёстких дисках для хранения 1 бита информации необходимо около 1 млн. атомов) .
Подпишитесь на свежую email рассылку сайта!

Читайте также