Key Difference – Ferromagnetism vs Antiferromagnetism
Ferromagnetism och antiferromagnetism är två av de fem klassificeringarna av magnetiska egenskaper. De andra tre är diamagnetism, paramagnetism och ferrimagnetism. Den viktigaste skillnaden mellan ferromagnetism och antiferromagnetism är att ferromagnetism kan hittas i material med sina magnetiska domäner inriktade i samma riktning, medan antiferromagnetism kan hittas i material som har sina magnetiska domäner inriktade i motsatta riktningar.
En magnetisk domän eller ett atommoment är en region där atomernas magnetfält är grupperade och inriktade. Ferromagnetiska material attraheras av ett externt magnetfält och har ett nettomagnetiskt moment. Men antiferromagnetiska material har ett magnetiskt nettomoment noll.
Vad är ferromagnetism?
Ferromagnetism är närvaron av magnetiska domäner som är inriktade i samma riktning i magnetiska material. De vanligaste exemplen på ferromagnetiska material är metaller som järn, nickel, kobolt och deras metallegeringar. De magnetiska domänerna av dessa metaller har starka interaktioner på grund av det elektroniska utbytet mellan atomer. Dessa starka interaktioner orsakar inriktningen av magnetiska domäner i samma riktning. Ferromagnetiska material uppvisar parallell inriktning av magnetiska domäner vilket resulterar i magnetisering av materialen även i frånvaro av ett externt magnetfält.
Figur 1: Ordning av magnetiska domäner i ferromagnetiska material
Det finns två huvudsakliga egenskaper hos ferromagnetiska material:
spontan magnetisering
Den spontana magnetiseringen är magnetiseringen av ett material även i frånvaro av ett externt magnetfält. Storleken på denna magnetisering påverkas av det magnetiska spinnmomentet hos elektroner som finns i det ferromagnetiska materialet.
Hög Curietemperatur
Curietemperaturen är den temperatur vid vilken den spontana magnetiseringen börjar försvinna. För ferromagnetiska material sker detta vid hög temperatur.
Vad är antiferromagnetism
Antiferromagnetism är närvaron av magnetiska domäner som är riktade i motsatta riktningar i magnetiska material. Dessa motsatta magnetiska domäner har lika magnetiska moment som upphävs (eftersom de är i motsatta riktningar). Detta gör att materialets nettomoment blir noll. Den här typen av material kallas antiferromagnetiska material.
Figur 2: Ordning av magnetiska domäner i antiferromagnetiska material
Vanliga exempel på antiferromagnetiska material kan hittas från övergångsmetalloxider som manganoxid (MnO).
Neel-temperaturen (eller den magnetiska ordningstemperaturen) är den temperatur vid vilken ett antiferromagnetiskt material börjar omvandlas till ett paramagnetiskt material. Vid denna temperatur är den termiska energin som tillhandahålls tillräckligt stor för att bryta ned inriktningen av magnetiska domäner som finns i materialet.
Vad är skillnaden mellan ferromagnetism och antiferromagnetism?
Ferromagnetism vs Antiferromagnetism |
|
| Ferromagnetism är närvaron av magnetiska domäner som är riktade i samma riktning i magnetiska material. | Antiferromagnetism är närvaron av magnetiska domäner som är riktade i motsatta riktningar i magnetiska material. |
| Justering av magnetiska domäner | |
| De magnetiska domänerna i ferromagnetiska material är inriktade i samma riktning. | De magnetiska domänerna i antiferromagnetiska material är inriktade i motsatta riktningar. |
| Nettmagnetiskt ögonblick | |
| Ferromagnetiska material har ett värde för magnetiskt nettomoment. | Antiferromagnetiska material har ett magnetiskt nettomoment noll. |
| Exempel | |
| Exempel på ferromagnetiska material inkluderar metaller som järn, nickel, kobolt och deras metallegeringar. | Exempel på antiferromagnetiska material inkluderar övergångsmetalloxider. |
Sammanfattning – Ferromagnetism vs Antiferromagnetism
Material kan delas in i flera grupper baserat på deras magnetiska egenskaper. Ferromagnetiska och antiferromagnetiska material är sådana två typer. Den viktigaste skillnaden mellan ferromagnetism och antiferromagnetism är att ferromagnetism kan hittas i material som har sina magnetiska domäner inriktade i samma riktning, medan antiferromagnetism kan hittas i material där de magnetiska domänerna är inriktade i motsatta riktningar.
