Антиферомагнетик
Антиферомагне́тик — кристалічна речовина, яка виявляє явище антиферомагнетизму або в якій існує антиферомагнітний порядок. Кількість антиферомагнітних сполук наразі сягає кількох тисяч і постійно зростає. Найбільш відомими та вивченими є такі:
- діелектрики із загальною хімічною формулою MX, де M=Mn, Fe, Co, Ni, X=O, F2, CO3 і SO4, твердий O2 нижче Т=24 К;
- напівпровідники з тією самою формулою, де M=Eu, Mn, X=Se, Te, Lu2O4, Gd2O4;
- метали — Mn, Cr, CrB2, Ho, Er, Tm та ін.
Антиферомагнітне впорядкування спостерігається також у численних сплавах, органічних і неорганічних сполуках, багатоатомних молекулах тощо.
Характеристика
Антиферомагнітне впорядкування спінів у кристалічних сполуках — це сукупність декількох (у найпростішому випадку — двох) магнітних підґраток, що вставлені одна в одну. Причому в кожній із них магнітні моменти атомів паралельні, але спрямовані у протилежних напрямках, що й забезпечує точну компенсацію спінів. Відносні протилежні напрямки сусідніх спінів є енергетично вигідними, коли обмінна взаємодія між ними, що є просторово ізотропною, має певний позитивний знак (інакше виникає феромагнітне впорядкування).
Напрямок спінового розташування відносно кристалографічних осей диктується порівняно слабкими анізотропними взаємодіями (мають релятивістське походження) — діполь-діпольною чи спін-орбітальною, котрі уможливлюють розмаїття спінових структур: колініарних, неколінеарних, спіральних, модульованих тощо.
Магнітокристалічна анізотропія визначає також вибірні частоти поглинання цими речовинами електромагнітних хвиль — т. зв. явище антиферомагнітного резонансу. Перехід кристала з невпорядкованого в антиферомагнітний стан викликає низку явищ, які без останнього не спостерігаються. До них відносять:
- п’єзомагнетизм;
- магнітоелектричні та магнітооптичні ефекти;
- появу нових ліній оптичного поглинання;
- нестандартну поведінку в тих випадках, коли величина магнітної анізотропії антиферомагнетика виявляється сумірною з обмінною взаємодією і він може опинитися у стані з різними за величиною середніми значеннями спінів, який виникає у зовнішньому магнітному поля довільного напрямку.
Значення
Дані про антиферомагнетики поглибили розуміння фізики магнітних явищ, фізики магнітних фазових переходів, фізики низькорозмірних систем, фізики нелінійних явищ, а також деяких фундаментальних проблем.
Технічне застосування антиферомагнетиків тривалий час відставало від застосування феро- і ферімагнетиків, але в останні десятиліття розширилося. Адже вони не тільки становлять переважну більшість серед магнітовпорядкованих систем, а й мають специфічні властивості, котрі можуть застосовуватися у різних галузях: магнітодинаміці, магнітоакустиці, магнітогідродинаміці, гальваномагнітних явищах тощо.
Саме антиферомагнетики нині утворюють сімейство нових функціональних матеріалів, що використовуються в електричних мікросхемах, аби вони були спроможні працювати на терагерцових частотах, сприяючи мінітюаризації технічних пристроїв, елементів запису і зчитування інформації. Особливо актуально це в розвитку спінтроніки (сучасного напряму мікро- та наноноелектроніки), в якій керування різними процесами здійснюється не електричними, а магнітними полями, що суттєво заощаджує електроенергію.
Література
- Hurd C. V. Verities of Magnetic Order in Solids // Contemporary Physics. 23, 1989. № 5. Р. 469–493.
- Туров Е. А., Колчанов А. В., Меньшенин В. В. и др. Физические свойства антиферромагнетиков. Москва : Физматлит, 2001. 560 с.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Антиферомагнетик // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Антиферомагнетик (дата звернення: 29.04.2024).
Див. також
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 29.04.2020
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
