Belangrijk verschil - Ferromagnetisme versus antiferromagnetisme
Ferromagnetisme en antiferromagnetisme zijn twee van de vijf classificaties van magnetische eigenschappen. De andere drie zijn diamagnetisme, paramagnetisme en ferrimagnetisme. Het belangrijkste verschil tussen ferromagnetisme en antiferromagnetisme is dat ferromagnetisme kan worden gevonden in materialen waarvan de magnetische domeinen in dezelfde richting zijn uitgelijnd, terwijl antiferromagnetisme kan worden gevonden in materialen waarvan de magnetische domeinen in tegengestelde richtingen zijn uitgelijnd.
Een magnetisch domein of een atoommoment is een gebied waarin de magnetische velden van atomen zijn gegroepeerd en uitgelijnd. Ferromagnetische materialen worden aangetrokken door een extern magnetisch veld en hebben een netto magnetisch moment. Maar antiferromagnetische materialen hebben een netto magnetisch moment van nul.
Wat is ferromagnetisme?
Ferromagnetisme is de aanwezigheid van magnetische domeinen die in magnetische materialen in dezelfde richting zijn uitgelijnd. De meest voorkomende voorbeelden van ferromagnetische materialen zijn metalen zoals ijzer, nikkel, kob alt en hun metaallegeringen. De magnetische domeinen van deze metalen hebben sterke interacties vanwege de elektronische uitwisseling tussen atomen. Deze sterke interacties veroorzaken de uitlijning van magnetische domeinen in dezelfde richting. Ferromagnetische materialen vertonen parallelle uitlijning van magnetische domeinen, wat resulteert in de magnetisatie van de materialen, zelfs bij afwezigheid van een extern magnetisch veld.
Figuur 1: Volgorde van magnetische domeinen in ferromagnetische materialen
Er zijn twee hoofdkenmerken van ferromagnetische materialen:
Spontane magnetisatie
De spontane magnetisatie is de magnetisatie van een materiaal, zelfs in de afwezigheid van een extern magnetisch veld. De grootte van deze magnetisatie wordt beïnvloed door het magnetische spinmoment van elektronen die aanwezig zijn in het ferromagnetische materiaal.
Hoge Curietemperatuur
Curietemperatuur is de temperatuur waarbij de spontane magnetisatie begint te verdwijnen. Bij ferromagnetische materialen gebeurt dit bij hoge temperatuur.
Wat is antiferromagnetisme
Antiferromagnetisme is de aanwezigheid van magnetische domeinen die in tegengestelde richtingen zijn uitgelijnd in magnetische materialen. Deze tegengestelde magnetische domeinen hebben gelijke magnetische momenten die worden opgeheven (omdat ze in tegengestelde richtingen zijn). Dit maakt het netto moment van het materiaal nul. Dit type materiaal staat bekend als antiferromagnetische materialen.
Figuur 2: Volgorde van magnetische domeinen in antiferromagnetische materialen
Veelvoorkomende voorbeelden van antiferromagnetische materialen zijn te vinden in overgangsmetaaloxiden zoals mangaanoxide (MnO).
De Neel-temperatuur (of de magnetische ordeningstemperatuur) is de temperatuur waarbij een antiferromagnetisch materiaal begint te worden omgezet in een paramagnetisch materiaal. Bij deze temperatuur is de geleverde thermische energie groot genoeg om de uitlijning van magnetische domeinen in het materiaal te doorbreken.
Wat is het verschil tussen ferromagnetisme en antiferromagnetisme?
Ferromagnetisme vs Antiferromagnetisme |
|
| Ferromagnetisme is de aanwezigheid van magnetische domeinen die in dezelfde richting zijn uitgelijnd in magnetische materialen. | Antiferromagnetisme is de aanwezigheid van magnetische domeinen die in tegengestelde richtingen zijn uitgelijnd in magnetische materialen. |
| Uitlijning van magnetische domeinen | |
| De magnetische domeinen van ferromagnetische materialen zijn in dezelfde richting uitgelijnd. | De magnetische domeinen van antiferromagnetische materialen zijn in tegengestelde richtingen uitgelijnd. |
| Net magnetisch moment | |
| Ferromagnetische materialen hebben een waarde voor het netto magnetisch moment. | Antferromagnetische materialen hebben een netto magnetisch moment van nul. |
| Voorbeelden | |
| Voorbeelden van ferromagnetische materialen zijn metalen zoals ijzer, nikkel, kob alt en hun metaallegeringen. | Voorbeelden van antiferromagnetische materialen zijn onder meer overgangsmetaaloxiden. |
Samenvatting – Ferromagnetisme versus antiferromagnetisme
Materialen kunnen worden onderverdeeld in verschillende groepen op basis van hun magnetische eigenschappen. Ferromagnetische en antiferromagnetische materialen zijn zulke twee typen. Het belangrijkste verschil tussen ferromagnetisme en antiferromagnetisme is dat ferromagnetisme kan worden gevonden in materialen waarvan de magnetische domeinen in dezelfde richting zijn uitgelijnd, terwijl antiferromagnetisme te vinden is in materialen waarin de magnetische domeinen in tegengestelde richtingen zijn uitgelijnd.