Diferència clau: ferromagnetisme vs antiferromagnetisme
El ferromagnetisme i l'antiferromagnetisme són dues de les cinc classificacions de propietats magnètiques. Els altres tres són el diamagnetisme, el paramagnetisme i el ferrimagnetisme. La diferència clau entre ferromagnetisme i antiferromagnetisme és que el ferromagnetisme es pot trobar en materials amb els seus dominis magnètics alineats en la mateixa direcció, mentre que l'antiferromagnetisme es pot trobar en materials amb els seus dominis magnètics alineats en direccions oposades.
Un domini magnètic o un moment atòmic és una regió en la qual els camps magnètics dels àtoms s'agrupen i s'alineen. Els materials ferromagnètics són atrets per un camp magnètic extern i tenen un moment magnètic net. Però els materials antiferromagnètics tenen un moment magnètic net zero.
Què és el ferromagnetisme?
El ferromagnetisme és la presència de dominis magnètics que estan alineats en la mateixa direcció en materials magnètics. Els exemples més comuns de materials ferromagnètics són metalls com el ferro, níquel, cob alt i els seus aliatges metàl·lics. Els dominis magnètics d'aquests metalls tenen fortes interaccions a causa de l'intercanvi electrònic entre àtoms. Aquestes fortes interaccions provoquen l'alineació dels dominis magnètics en la mateixa direcció. Els materials ferromagnètics presenten una alineació paral·lela de dominis magnètics que provoca la magnetització dels materials fins i tot en absència d'un camp magnètic extern.
Figura 1: Ordre dels dominis magnètics en materials ferromagnètics
Hi ha dues característiques principals dels materials ferromagnètics:
Magnetització espontània
La magnetització espontània és la magnetització d'un material fins i tot en absència d'un camp magnètic extern. La magnitud d'aquesta magnetització es veu afectada pel moment magnètic de spin dels electrons presents al material ferromagnètic.
Temperatura de Curie alta
La temperatura de Curie és la temperatura a la qual comença a desaparèixer la magnetització espontània. Per als materials ferromagnètics, això passa a una temperatura elevada.
Què és l'antiferromagnetisme
L'antiferromagnetisme és la presència de dominis magnètics que estan alineats en direccions oposades en materials magnètics. Aquests dominis magnètics oposats tenen moments magnètics iguals que s'anul·len (ja que estan en direccions oposades). Això fa que el moment net del material sigui zero. Aquest tipus de materials es coneix com a materials antiferromagnètics.
Figura 2: ordre dels dominis magnètics en materials antiferromagnètics
Es poden trobar exemples habituals de materials antiferromagnètics a partir d'òxids de metalls de transició com l'òxid de manganès (MnO).
La temperatura de Neel (o la temperatura d'ordenació magnètica) és la temperatura a la qual un material antiferromagnètic comença a convertir-se en un material paramagnètic. A aquesta temperatura, l'energia tèrmica proporcionada és prou gran com per trencar l'alineació dels dominis magnètics presents al material.
Quina diferència hi ha entre el ferromagnetisme i l'antiferromagnetisme?
Ferromagnetisme versus antiferromagnetisme |
|
| El ferromagnetisme és la presència de dominis magnètics que estan alineats en la mateixa direcció en materials magnètics. | L'antiferromagnetisme és la presència de dominis magnètics alineats en direccions oposades en materials magnètics. |
| Alineació de dominis magnètics | |
| Els dominis magnètics dels materials ferromagnètics estan alineats en la mateixa direcció. | Els dominis magnètics dels materials antiferromagnètics estan alineats en direccions oposades. |
| Moment magnètic net | |
| Els materials ferromagnètics tenen un valor de moment magnètic net. | Els materials antiferromagnètics tenen un moment magnètic net zero. |
| Exemples | |
| Exemples de materials ferromagnètics inclouen metalls com el ferro, el níquel, el cob alt i els seus aliatges metàl·lics. | Exemples de materials antiferromagnètics inclouen òxids de metalls de transició. |
Resum: ferromagnetisme vs antiferromagnetisme
Els materials es poden dividir en diversos grups segons les seves propietats magnètiques. Els materials ferromagnètics i antiferromagnètics són aquests dos tipus. La diferència clau entre ferromagnetisme i antiferromagnetisme és que el ferromagnetisme es pot trobar en materials amb els seus dominis magnètics alineats en la mateixa direcció, mentre que l'antiferromagnetisme es pot trobar en materials en què els dominis magnètics estan alineats en direccions oposades.
