Βασική διαφορά – Σιδηρομαγνητισμός εναντίον Αντισιδηρομαγνητισμού
Ο σιδηρομαγνητισμός και ο αντισιδηρομαγνητισμός είναι δύο από τις πέντε ταξινομήσεις μαγνητικών ιδιοτήτων. Τα άλλα τρία είναι ο διαμαγνητισμός, ο παραμαγνητισμός και ο σιδηρομαγνητισμός. Η βασική διαφορά μεταξύ σιδηρομαγνητισμού και αντισιδηρομαγνητισμού είναι ότι ο σιδηρομαγνητισμός μπορεί να βρεθεί σε υλικά που έχουν τις μαγνητικές τους περιοχές ευθυγραμμισμένες προς την ίδια κατεύθυνση, ενώ ο αντισιδηρομαγνητισμός μπορεί να βρεθεί σε υλικά που έχουν τις μαγνητικές τους περιοχές ευθυγραμμισμένες σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Μαγνητικό πεδίο ή ατομική ροπή είναι μια περιοχή στην οποία τα μαγνητικά πεδία των ατόμων είναι ομαδοποιημένα και ευθυγραμμισμένα. Τα σιδηρομαγνητικά υλικά έλκονται από ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο και έχουν καθαρή μαγνητική ροπή. Αλλά τα αντισιδηρομαγνητικά υλικά έχουν μηδενική καθαρή μαγνητική ροπή.
Τι είναι ο σιδηρομαγνητισμός;
Σιδηρομαγνητισμός είναι η παρουσία μαγνητικών περιοχών που ευθυγραμμίζονται προς την ίδια κατεύθυνση στα μαγνητικά υλικά. Τα πιο κοινά παραδείγματα σιδηρομαγνητικών υλικών είναι μέταλλα όπως ο σίδηρος, το νικέλιο, το κοβάλτιο και τα μεταλλικά τους κράματα. Οι μαγνητικές περιοχές αυτών των μετάλλων έχουν ισχυρές αλληλεπιδράσεις λόγω της ηλεκτρονικής ανταλλαγής μεταξύ των ατόμων. Αυτές οι ισχυρές αλληλεπιδράσεις προκαλούν την ευθυγράμμιση των μαγνητικών περιοχών προς την ίδια κατεύθυνση. Τα σιδηρομαγνητικά υλικά παρουσιάζουν παράλληλη ευθυγράμμιση των μαγνητικών περιοχών που έχει ως αποτέλεσμα τη μαγνήτιση των υλικών ακόμη και απουσία εξωτερικού μαγνητικού πεδίου.
Εικόνα 1: Σειρά μαγνητικών τομέων σε σιδηρομαγνητικά υλικά
Υπάρχουν δύο κύρια χαρακτηριστικά γνωρίσματα των σιδηρομαγνητικών υλικών:
Αυθόρμητος Μαγνητισμός
Η αυθόρμητη μαγνήτιση είναι η μαγνήτιση ενός υλικού ακόμη και απουσία εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Το μέγεθος αυτής της μαγνήτισης επηρεάζεται από τη μαγνητική ροπή σπιν των ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο σιδηρομαγνητικό υλικό.
Υψηλή θερμοκρασία Κιουρί
Θερμοκρασία Curie είναι η θερμοκρασία στην οποία αρχίζει να εξαφανίζεται η αυθόρμητη μαγνήτιση. Για τα σιδηρομαγνητικά υλικά, αυτό συμβαίνει σε υψηλή θερμοκρασία.
Τι είναι ο Αντισιδηρομαγνητισμός
Αντισιδηρομαγνητισμός είναι η παρουσία μαγνητικών περιοχών που ευθυγραμμίζονται σε αντίθετες κατευθύνσεις στα μαγνητικά υλικά. Αυτές οι αντίθετες μαγνητικές περιοχές έχουν ίσες μαγνητικές ροπές οι οποίες ακυρώνονται (καθώς βρίσκονται σε αντίθετες κατευθύνσεις). Αυτό κάνει την καθαρή ροπή του υλικού μηδέν. Αυτός ο τύπος υλικών είναι γνωστός ως αντισιδηρομαγνητικά υλικά.
Εικόνα 2: Σειρά μαγνητικών τομέων σε αντισιδηρομαγνητικά υλικά
Συνήθη παραδείγματα αντισιδηρομαγνητικών υλικών μπορούν να βρεθούν από οξείδια μετάλλων μεταπτώσεως όπως το οξείδιο του μαγγανίου (MnO).
Η θερμοκρασία Neel (ή η θερμοκρασία μαγνητικής διάταξης) είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα αντισιδηρομαγνητικό υλικό αρχίζει να μετατρέπεται σε παραμαγνητικό υλικό. Σε αυτή τη θερμοκρασία, η θερμική ενέργεια που παρέχεται είναι αρκετά μεγάλη ώστε να διασπάσει την ευθυγράμμιση των μαγνητικών περιοχών που υπάρχουν στο υλικό.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σιδηρομαγνητισμού και αντισιδηρομαγνητισμού;
Σιδηρομαγνητισμός εναντίον Αντισιδηρομαγνητισμού |
|
| Σιδηρομαγνητισμός είναι η παρουσία μαγνητικών περιοχών που ευθυγραμμίζονται προς την ίδια κατεύθυνση στα μαγνητικά υλικά. | Αντισιδηρομαγνητισμός είναι η παρουσία μαγνητικών περιοχών που ευθυγραμμίζονται σε αντίθετες κατευθύνσεις στα μαγνητικά υλικά. |
| Ευθυγράμμιση μαγνητικών τομέων | |
| Οι μαγνητικές περιοχές των σιδηρομαγνητικών υλικών είναι ευθυγραμμισμένες προς την ίδια κατεύθυνση. | Οι μαγνητικές περιοχές των αντισιδηρομαγνητικών υλικών είναι ευθυγραμμισμένες σε αντίθετες κατευθύνσεις. |
| Καθαρή μαγνητική στιγμή | |
| Τα σιδηρομαγνητικά υλικά έχουν μια τιμή για την καθαρή μαγνητική ροπή. | Τα αντισιδηρομαγνητικά υλικά έχουν μηδενική καθαρή μαγνητική ροπή. |
| Παραδείγματα | |
| Παραδείγματα σιδηρομαγνητικών υλικών περιλαμβάνουν μέταλλα όπως σίδηρος, νικέλιο, κοβάλτιο και τα μεταλλικά τους κράματα. | Παραδείγματα αντισιδηρομαγνητικών υλικών περιλαμβάνουν οξείδια μετάλλων μεταπτώσεως. |
Σύνοψη – Σιδηρομαγνητισμός εναντίον Αντισιδηρομαγνητισμού
Τα υλικά μπορούν να χωριστούν σε διάφορες ομάδες με βάση τις μαγνητικές τους ιδιότητες. Τα σιδηρομαγνητικά και τα αντισιδηρομαγνητικά υλικά είναι τέτοιοι δύο τύποι. Η βασική διαφορά μεταξύ σιδηρομαγνητισμού και αντισιδηρομαγνητισμού είναι ότι ο σιδηρομαγνητισμός μπορεί να βρεθεί σε υλικά που έχουν τις μαγνητικές τους περιοχές ευθυγραμμισμένες προς την ίδια κατεύθυνση, ενώ ο αντισιδηρομαγνητισμός μπορεί να βρεθεί σε υλικά στα οποία οι μαγνητικές περιοχές είναι ευθυγραμμισμένες σε αντίθετες κατευθύνσεις.
