Verschil tussen Ferromagnetisme en Antiferromagnetisme

Belangrijkste verschil - Ferromagnetisme versus antiferromagnetisme
 

Ferromagnetisme en antiferromagnetisme zijn twee van de vijf classificaties van magnetische eigenschappen. De andere drie zijn diamagnetisme, paramagnetisme en ferrimagnetisme. De 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 tegenovergestelde richting 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 nul netto magnetisch moment.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Ferromagnetisme 
3. Wat is antiferromagnetisme
4. Vergelijking zij aan zij - Ferromagnetisme versus antiferromagnetisme in de vorm van een tabel
5. Samenvatting

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, kobalt en hun metaallegeringen. De magnetische domeinen van deze metalen hebben sterke interacties als gevolg van 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 die resulteert in de magnetisatie van de materialen, zelfs in de 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 afwezigheid van een extern magnetisch veld. De grootte van deze magnetisatie wordt beïnvloed door het magnetische spinmoment van elektronen die in het ferromagnetische materiaal aanwezig zijn.

Hoge Curietemperatuur

Curietemperatuur is de temperatuur waarbij de spontane magnetisatie begint te verdwijnen. Voor ferromagnetische materialen gebeurt dit bij een 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 geannuleerd (omdat ze in tegengestelde richtingen zijn). Dit maakt het netmoment 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 kunnen worden gevonden uit overgangsmetaaloxiden zoals mangaanoxide (MnO).

De Neel temperatuur (of de magnetische ordeningstemperatuur) is de temperatuur waarbij een antiferromagnetisch materiaal wordt omgezet in een paramagnetisch materiaal. Bij deze temperatuur is de geleverde thermische energie groot genoeg om de uitlijning van magnetische domeinen die in het materiaal aanwezig zijn, te verbreken.

Wat is het verschil tussen Ferromagnetisme en Antiferromagnetisme?

Ferromagnetisme versus antiferromagnetisme
Ferromagnetisme is de aanwezigheid van magnetische domeinen die in magnetische materialen in dezelfde richting zijn uitgelijnd.	Antiferromagnetisme is de aanwezigheid van magnetische domeinen die in tegengestelde richtingen zijn uitgelijnd in magnetische materialen.
Afstemming van magnetische domeinen
De magnetische domeinen van ferromagnetische materialen zijn in dezelfde richting uitgelijnd.	De magnetische domeinen van antiferromagnetische materialen zijn in tegenovergestelde richtingen uitgelijnd.
Net magnetisch moment
Ferromagnetische materialen hebben een waarde voor het netto magnetische moment.	Antiferromagnetische materialen hebben een netto magnetisch moment nul.
Voorbeelden
Voorbeelden van ferromagnetische materialen omvatten metalen zoals ijzer, nikkel, kobalt en hun metaallegeringen.	Voorbeelden van antiferromagnetische materialen omvatten overgangsmetaaloxiden.

Samenvatting - Ferromagnetisme versus antiferromagnetisme

Materialen kunnen in verschillende groepen worden verdeeld op basis van hun magnetische eigenschappen. Ferromagnetische en antiferromagnetische materialen zijn dergelijke 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 kan worden gevonden in materialen waarin de magnetische domeinen in tegenovergestelde richting zijn uitgelijnd.

Referentie:

1. Klassen van magnetische materialen. Hitchhiker's Guide to Magnetism, Beschikbaar Hier.
2. "Néel Temperature." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 februari 2018, Beschikbaar Hier.

Afbeelding met dank aan:

1. "Ferrimagnetische ordening" door Michael Schmid - Tekening zelf gemaakt (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Antiferromagnetische ordening" door Michael Schmid - Tekening zelf gemaakt (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia