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Física del antiferromagnetismo

Física del antiferromagnetismo
Física del antiferromagnetismo

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Anonim

Antiferromagnetismo, tipo de magnetismo en sólidos como el óxido de manganeso (MnO) en el que los iones adyacentes que se comportan como pequeños imanes (en este caso, iones de manganeso, Mn 2 +) se alinean espontáneamente a temperaturas relativamente bajas en disposiciones opuestas o antiparalelas en todo el material para que exhiba casi ningún magnetismo externo bruto. En los materiales antiferromagnéticos, que incluyen ciertos metales y aleaciones además de algunos sólidos iónicos, el magnetismo de los átomos o iones magnéticos orientados en una dirección es cancelado por el conjunto de átomos o iones magnéticos que están alineados en la dirección inversa.

magnetismo: antiferromagnetismo

En sustancias conocidas como antiferromagnetos, las fuerzas mutuas entre pares de dipolos atómicos adyacentes son causadas por interacciones de intercambio,

Este acoplamiento antiparalelo espontáneo de imanes atómicos se interrumpe por calentamiento y desaparece completamente por encima de cierta temperatura, llamada temperatura Néel, característica de cada material antiferromagnético. (La temperatura de Néel lleva el nombre de Louis Néel, físico francés, que en 1936 dio una de las primeras explicaciones del antiferromagnetismo). Algunos materiales antiferromagnéticos tienen temperaturas de Néel a, o incluso varios cientos de grados por encima de la temperatura ambiente, pero generalmente estas temperaturas son más bajas. La temperatura de Néel para el óxido de manganeso, por ejemplo, es 122 K (−151 ° C o −240 ° F).

Los sólidos antiferromagnéticos exhiben un comportamiento especial en un campo magnético aplicado dependiendo de la temperatura. A temperaturas muy bajas, el sólido no muestra respuesta al campo externo, porque el orden antiparalelo de los imanes atómicos se mantiene rígidamente. A temperaturas más altas, algunos átomos se liberan de la disposición ordenada y se alinean con el campo externo. Esta alineación y el débil magnetismo que produce en el sólido alcanzan su pico a la temperatura de Néel. Por encima de esta temperatura, la agitación térmica evita progresivamente la alineación de los átomos con el campo magnético, de modo que el magnetismo débil producido en el sólido por la alineación de sus átomos disminuye continuamente a medida que aumenta la temperatura.