ANTIFERROMAGNETISMUS

Antiferromagnetịsmus,

 

magnetisches Verhalten bestimmter kristalliner Stoffe, speziell einiger Übergangsmetalle (z. B. Chrom, Mangan und γ-Eisen, Neodym, Samarium und Europium) und ihrer Verbindungen (v.a. ihrer Oxide), das wie der Ferromagnetismus auf Austauschkräften zwischen ihren in den Kristallgitterplätzen befindlichen, nicht abgeschlossene innere Elektronenschalen und damit einen Spin besitzenden Ionen beruht. Aus energetischen Gründen stellen sich jedoch im Gegensatz zum Ferromagnetismus die Spins benachbarter Ionen beim Antiferromagnetismus antiparallel ein. Es bilden sich regelmäßige Spinstrukturen aus, die das Kristallgitter in mindestens zwei ferromagnetische Untergitter aufteilen, in denen die Spins jeweils parallel ausgerichtet sind. Die magnetischen Momente der verschiedenen Untergitter kompensieren sich jedoch gegenseitig, sodass ein Antiferromagnet im Gegensatz zu einem Ferromagneten keine spontane Magnetisierung zeigt. Mit steigender Temperatur wird diese magnetische Ordnung der Antiferromagnetika durch die Wärmebewegung gestört, sodass die ferromagnetische Untergitter sich nicht mehr gegenseitig in ihrer Wirkung kompensieren und bei Anlegen eines Magnetfeldes eine Magnetisierung eintritt: Die magnetische Suszeptibilität χ nimmt mit der Temperatur zu. Bei einer als ihre Néel-Temperatur oder antiferromagnetische Curie-Temperatur bezeichneten absoluten Temperatur T_N erleiden die Antiferromagnetika einen Phasenübergang und werden wie die Ferromagnetika bei ihrer Curie-Temperatur paramagnetisch (Paramagnetismus). Bei dieser Übergangstemperatur hat die Suszeptibilität ihr Maximum.