Hauptunterschied – Ferromagnetismus vs. Antiferromagnetismus
Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus sind zwei der fünf Klassifikationen magnetischer Eigenschaften. Die anderen drei sind Diamagnetismus, Paramagnetismus und Ferrimagnetismus. Der Hauptunterschied zwischen Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus besteht darin, dass Ferromagnetismus in Materialien gefunden werden kann, deren magnetische Domänen in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, während Antiferromagnetismus in Materialien gefunden werden kann, deren magnetische Domänen in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
Eine magnetische Domäne oder ein Atommoment ist ein Bereich, in dem die Magnetfelder von Atomen zusammen gruppiert und ausgerichtet sind. Ferromagnetische Materialien werden von einem externen Magnetfeld angezogen und haben ein magnetisches Nettomoment. Aber antiferromagnetische Materialien haben ein magnetisches Nettomoment von Null.
Was ist Ferromagnetismus?
Ferromagnetismus ist das Vorhandensein von magnetischen Domänen, die in magnetischen Materialien in die gleiche Richtung ausgerichtet sind. Die gebräuchlichsten Beispiele für ferromagnetische Materialien sind Metalle wie Eisen, Nickel, Kob alt und deren Metalllegierungen. Die magnetischen Domänen dieser Metalle haben aufgrund des elektronischen Austauschs zwischen Atomen starke Wechselwirkungen. Diese starken Wechselwirkungen bewirken die Ausrichtung magnetischer Domänen in die gleiche Richtung. Ferromagnetische Materialien weisen eine parallele Ausrichtung magnetischer Domänen auf, was zu einer Magnetisierung der Materialien auch ohne externes Magnetfeld führt.
Abbildung 1: Ordnung magnetischer Domänen in ferromagnetischen Materialien
Ferromagnetische Materialien haben zwei Hauptmerkmale:
Spontanmagnetisierung
Die spontane Magnetisierung ist die Magnetisierung eines Materials auch ohne äußeres Magnetfeld. Die Größe dieser Magnetisierung wird durch das magnetische Spinmoment der im ferromagnetischen Material vorhandenen Elektronen beeinflusst.
Hohe Curie-Temperatur
Curie-Temperatur ist die Temperatur, bei der die spontane Magnetisierung zu verschwinden beginnt. Bei ferromagnetischen Materialien geschieht dies bei hoher Temperatur.
Was ist Antiferromagnetismus
Antiferromagnetismus ist das Vorhandensein von magnetischen Domänen, die in magnetischen Materialien in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. Diese entgegengesetzten magnetischen Domänen haben gleiche magnetische Momente, die sich aufheben (da sie in entgegengesetzte Richtungen weisen). Dadurch wird das Nettomoment des Materials Null. Diese Art von Materialien ist als antiferromagnetische Materialien bekannt.
Abbildung 2: Anordnung magnetischer Domänen in antiferromagnetischen Materialien
Gängige Beispiele für antiferromagnetische Materialien sind Übergangsmetalloxide wie Manganoxid (MnO).
Die Neel-Temperatur (oder die magnetische Ordnungstemperatur) ist die Temperatur, bei der ein antiferromagnetisches Material beginnt, sich in ein paramagnetisches Material umzuwandeln. Bei dieser Temperatur ist die bereitgestellte thermische Energie groß genug, um die Ausrichtung der im Material vorhandenen magnetischen Domänen aufzubrechen.
Was ist der Unterschied zwischen Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus?
Ferromagnetismus vs. Antiferromagnetismus |
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| Ferromagnetismus ist das Vorhandensein von magnetischen Domänen, die in magnetischen Materialien in die gleiche Richtung ausgerichtet sind. | Antiferromagnetismus ist das Vorhandensein von magnetischen Domänen, die in magnetischen Materialien in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. |
| Ausrichtung magnetischer Domänen | |
| Die magnetischen Domänen ferromagnetischer Materialien sind in die gleiche Richtung ausgerichtet. | Die magnetischen Domänen von antiferromagnetischen Materialien sind in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet. |
| Magnetisches Nettomoment | |
| Ferromagnetische Materialien haben einen Wert für das magnetische Nettomoment. | Antiferromagnetische Materialien haben ein magnetisches Nettomoment von Null. |
| Beispiele | |
| Beispiele für ferromagnetische Materialien sind Metalle wie Eisen, Nickel, Kob alt und deren Metalllegierungen. | Beispiele für antiferromagnetische Materialien sind Übergangsmetalloxide. |
Zusammenfassung – Ferromagnetismus vs. Antiferromagnetismus
Materialien können aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften in mehrere Gruppen eingeteilt werden. Ferromagnetische und antiferromagnetische Materialien sind solche zwei Typen. Der Hauptunterschied zwischen Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus besteht darin, dass Ferromagnetismus in Materialien gefunden werden kann, deren magnetische Domänen in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, während Antiferromagnetismus in Materialien gefunden werden kann, in denen die magnetischen Domänen in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
