Peamine erinevus – ferromagnetism vs antiferromagnetism
Ferromagnetism ja antiferromagnetism on kaks viiest magnetiliste omaduste klassifikatsioonist. Ülejäänud kolm on diamagnetism, paramagnetism ja ferrimagnetism. Peamine erinevus ferromagnetismi ja antiferromagnetismi vahel on see, et ferromagnetismi võib leida materjalidest, mille magnetdomeenid on joondatud samas suunas, samas kui antiferromagnetismi võib leida materjalidest, mille magnetdomeenid on joondatud vastassuunas.
Magnetiline domeen või aatomimoment on piirkond, kus aatomite magnetväljad on rühmitatud ja joondatud. Ferromagnetilisi materjale tõmbab väline magnetväli ja neil on netomagnetmoment. Kuid antiferromagnetiliste materjalide netomagnetmoment on null.
Mis on ferromagnetism?
Ferromagnetism on magnetdomeenide olemasolu, mis on magnetilistes materjalides joondatud samas suunas. Ferromagnetiliste materjalide levinumad näited on metallid nagu raud, nikkel, koob alt ja nende metallisulamid. Nende metallide magnetdomeenidel on aatomitevahelise elektroonilise vahetuse tõttu tugev vastastikmõju. Need tugevad vastasmõjud põhjustavad magnetdomeenide joondamist samas suunas. Ferromagnetilistel materjalidel on magnetdomeenide paralleelne joondus, mille tulemuseks on materjalide magnetiseerimine isegi välise magnetvälja puudumisel.
Joonis 1: Magnetdomeenide järjekord ferromagnetilistes materjalides
Ferromagnetilistel materjalidel on kaks peamist iseloomulikku tunnust:
Spontaanne magnetiseerumine
Spontaanne magnetiseerimine on materjali magnetiseerimine isegi välise magnetvälja puudumisel. Selle magnetiseerimise ulatust mõjutab ferromagnetilises materjalis olevate elektronide spin-magnetmoment.
Kõrge Curie temperatuur
Curie temperatuur on temperatuur, mille juures spontaanne magnetiseerumine hakkab kaduma. Ferromagnetiliste materjalide puhul toimub see kõrgel temperatuuril.
Mis on antiferromagnetism
Antiferromagnetism on magnetdomeenide olemasolu, mis on magnetilistes materjalides joondatud vastassuunas. Nendel vastassuunalistel magnetdomeenidel on võrdsed magnetmomendid, mis tühistatakse (kuna need on vastassuunas). See muudab materjali netomomendi nulliks. Seda tüüpi materjale nimetatakse antiferromagnetilisteks materjalideks.
Joonis 2: Magnetdomeenide järjekord antiferromagnetilistes materjalides
Levinud näiteid antiferromagnetiliste materjalide kohta võib leida siirdemetallide oksiididest, nagu mangaanoksiid (MnO).
Neeli temperatuur (või magnetilise järjestuse temperatuur) on temperatuur, mille juures antiferromagnetiline materjal hakkab muutuma paramagnetiliseks materjaliks. Sellel temperatuuril on soojusenergia piisav alt suur, et lõhkuda materjalis esinevate magnetdomeenide joondus.
Mis vahe on ferromagnetismil ja antiferromagnetismil?
Ferromagnetism vs antiferromagnetism |
|
| Ferromagnetism on magnetilistes materjalides samas suunas joondatud magnetdomeenide olemasolu. | Antiferromagnetism on magnetdomeenide olemasolu, mis on magnetilistes materjalides joondatud vastassuunas. |
| Magnetdomeenide joondamine | |
| Ferromagnetiliste materjalide magnetdomeenid on joondatud samas suunas. | Antiferromagnetiliste materjalide magnetdomeenid on joondatud vastassuundades. |
| Net Magnetic Moment | |
| Ferromagnetilistel materjalidel on netomagnetmomendi väärtus. | Antiferromagnetiliste materjalide netomagnetmoment on null. |
| Näited | |
| Ferromagnetiliste materjalide näideteks on metallid, nagu raud, nikkel, koob alt ja nende metallisulamid. | Antiferromagnetiliste materjalide näideteks on siirdemetallide oksiidid. |
Kokkuvõte – ferromagnetism vs antiferromagnetism
Materjalid võib nende magnetiliste omaduste alusel jagada mitmeks rühmaks. Ferromagnetilised ja antiferromagnetilised materjalid on kahte tüüpi. Peamine erinevus ferromagnetismi ja antiferromagnetismi vahel on see, et ferromagnetismi võib leida materjalidest, mille magnetdomeenid on joondatud samas suunas, samas kui antiferromagnetismi võib leida materjalidest, mille magnetilised domeenid on joondatud vastassuundades.
