Antyferromagnetyzm

Antyferromagnetyzm – właściwość magnetyczna materiału; zjawisko polegające na antyrównoległym uporządkowaniu elementarnych momentów magnetycznych w podsieciach sieci krystalicznej^[1]. Typowym przykładem pierwiastka o silnych właściwościach magnetycznych jest mangan. Antyferromagnetyzm występuje np. w CuO (znajdujących się w większości badanych nadprzewodników wysokotemperaturowych), CuMnAs oraz w MnTe.

Antyferromagnetyzm to szczególny przypadek ferrimagnetyzmu. Sieć antyferromagnetyku może być rozpatrywana jako wiele podsieci, z których w każdej momenty magnetyczne mają identyczny kierunek, ale przeciwne zwroty (np. dla antyferromagnetyka II rodzaju o sieci przestrzennie centrowanej (bcc) można wyróżnić 4 różne sieci o uporządkowaniu ferromagnetycznym – czyli dwie prostopadłe do siebie podsieci o uporządkowaniu antyferromagnetycznym). Wypadkowy moment magnetyczny (a zatem i namagnesowanie) całej sieci jest zerowy.

Modyfikacja tego uporządkowania może jednak doprowadzić do wytworzenia spontanicznego namagnesowania całej sieci (taki efekt może być spowodowany zanieczyszczeniami lub wzajemnymi nachyleniami spinów, powodującymi, że nie będą równoległe do siebie). Minerały takie nazywamy niedoskonałymi antyferromagnetykami lub antyferrimagnetykami. Przykładem antyferrimagnetyka jest rozpowszechniony w przyrodzie minerał żelaza – hematyt.

Zjawisko antyferromagnetyzmu jest zależne od temperatury. Powyżej temperatury Néela uporządkowanie antyferromagnetyczne ulega zniszczeniu, a substancja przyjmuje właściwości paramagnetyczne. Jest ona inna dla każdego materiału.