Différence entre le ferromagnétisme et l'antitiferromagnétisme

Différence entre le ferromagnétisme et l'antitiferromagnétisme

Différence clé - ferromagnétisme vs antiferromagnétisme
 

Le ferromagnétisme et l'antiferromagnétisme sont deux des cinq classifications des propriétés magnétiques. Les trois autres sont le diamagnétisme, le paramagnétisme et le ferrimagnétisme. Le La différence clé entre le ferromagnétisme et l'antiferromagnétisme est que Le ferromagnétisme peut être trouvé dans des matériaux ayant leurs domaines magnétiques alignés dans la même direction tandis que l'antitiferromagnétisme peut être trouvé dans les matériaux ayant leurs domaines magnétiques alignés dans des directions opposées.

Un domaine magnétique ou un moment atomique est une région dans laquelle les champs magnétiques des atomes sont regroupés et alignés. Les matériaux ferromagnétiques sont attirés par un champ magnétique externe et ont un moment magnétique net. Mais les matériaux antiferromagnétiques ont un moment magnétique net nul.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le ferromagnétisme 
3. Qu'est-ce que l'antiferromagnétisme
4. Comparaison côte à côte - ferromagnétisme vs antiferromagnétisme sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que le ferromagnétisme?

Le ferromagnétisme est la présence de domaines magnétiques qui sont alignés dans la même direction dans les matériaux magnétiques. Les exemples les plus courants de matériaux ferromagnétiques sont des métaux tels que le fer, le nickel, le cobalt et leurs alliages métalliques. Les domaines magnétiques de ces métaux ont de fortes interactions en raison de l'échange électronique entre les atomes. Ces interactions fortes provoquent l'alignement des domaines magnétiques dans la même direction. Matériaux ferromagnétiques présentent un alignement parallèle des domaines magnétiques qui entraînent la magnétisation des matériaux même en l'absence d'un champ magnétique externe.

Figure 1: Ordre des domaines magnétiques dans les matériaux ferromagnétiques

Il existe deux principales caractéristiques des matériaux ferromagnétiques:

Aimantation spontanée

La magnétisation spontanée est la magnétisation d'un matériau même en l'absence d'un champ magnétique externe. L'ampleur de cette magnétisation est affectée par le moment magnétique de spin d'électrons présents dans le matériau ferromagnétique.

Haute température de curie

La température de Curie est la température à laquelle la magnétisation spontanée commence à disparaître. Pour les matériaux ferromagnétiques, cela se produit à une température élevée.

Qu'est-ce que l'antiferromagnétisme

L'antitiferromagnétisme est la présence de domaines magnétiques qui sont alignés dans des directions opposées dans les matériaux magnétiques. Ces domaines magnétiques opposés ont des moments magnétiques égaux qui sont annulés (car ils sont dans des directions opposées). Cela rend le moment net du matériel zéro. Ce type de matériaux est connu sous le nom antiferromagnétique matériaux.

Figure 2: Ordre des domaines magnétiques dans les matériaux antiferromagnétiques

Des exemples courants de matériaux antiferromagnétiques peuvent être trouvés à partir d'oxydes de métal de transition tels que l'oxyde de manganèse (MNO).

Le Température Neel (ou la température de commande magnétique) est la température à laquelle un matériau antiferromagnétique commence à être converti en un matériau paramagnétique. À cette température, l'énergie thermique fournie est suffisamment grande pour décomposer l'alignement des domaines magnétiques présents dans le matériau.

Quelle est la différence entre le ferromagnétisme et l'antiferromagnétisme?

Ferromagnétisme vs antiferromagnétisme

Le ferromagnétisme est la présence de domaines magnétiques qui sont alignés dans la même direction dans les matériaux magnétiques. L'antitiferromagnétisme est la présence de domaines magnétiques qui sont alignés dans des directions opposées dans les matériaux magnétiques.
 Alignement des domaines magnétiques
Les domaines magnétiques des matériaux ferromagnétiques sont alignés dans la même direction. Les domaines magnétiques des matériaux antiferromagnétiques sont alignés dans des directions opposées.
Moment magnétique net
Les matériaux ferromagnétiques ont une valeur pour le moment magnétique net. Les matériaux antiferromagnétiques ont un moment magnétique net nul.
Exemples
Des exemples de matériaux ferromagnétiques comprennent des métaux tels que le fer, le nickel, le cobalt et leurs alliages métalliques. Des exemples de matériaux antiferromagnétiques comprennent des oxydes de métal de transition.

Résumé - Ferromagnétisme vs antiferromagnétisme

Les matériaux peuvent être divisés en plusieurs groupes en fonction de leurs propriétés magnétiques. Les matériaux ferromagnétiques et antiferromagnétiques sont ces deux types. La principale différence entre le ferromagnétisme et l'antiferromagnétisme est que le ferromagnétisme peut être trouvé dans les matériaux ayant leurs domaines magnétiques alignés dans la même direction tandis que l'antitiferromagnétisme peut être trouvé dans les matériaux dans lesquels les domaines magnétiques sont alignés dans des directions opposées.

Référence:

1. Classes de matériaux magnétiques. Guide de l'auto-stoppeur sur le magnétisme, disponible ici.
2. «Température de Néel.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 février. 2018, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Ordre Ferrimagnétique» par Michael Schmid - Dessin Created Myself (CC By-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Orderromagnétique antiferromagnétique» par Michael Schmid - Dessin Created Myself (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia