Differenza tra ferromagnetismo e antiferromagnetismo

Differenza chiave - Ferromagnetismo vs Antiferromagnetismo
 

Il ferromagnetismo e l'antiferromagnetismo sono due delle cinque classificazioni delle proprietà magnetiche. Gli altri tre sono diamagnetismo, paramagnetismo e ferrimagnetismo. Il la differenza chiave tra ferromagnetismo e antiferromagnetismo è quella il ferromagnetismo può essere trovato in materiali aventi i loro domini magnetici allineati nella stessa direzione, mentre l'antiferromagnetismo può essere trovato in materiali aventi i loro domini magnetici allineati in direzioni opposte.

Un dominio magnetico o un momento atomico è una regione in cui i campi magnetici degli atomi sono raggruppati e allineati. I materiali ferromagnetici sono attratti da un campo magnetico esterno e hanno un momento magnetico netto. Ma i materiali antiferromagnetici hanno un momento magnetico netto zero.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è il ferromagnetismo 
3. Cos'è l'antiferromagnetismo
4. Confronto affiancato - Ferromagnetismo vs Antiferromagnetismo in forma tabulare
5. Sommario

Cos'è il ferromagnetismo?

Il ferromagnetismo è la presenza di domini magnetici che sono allineati nella stessa direzione nei materiali magnetici. Gli esempi più comuni di materiali ferromagnetici sono metalli come ferro, nichel, cobalto e le loro leghe metalliche. I domini magnetici di questi metalli hanno forti interazioni dovute allo scambio elettronico tra atomi. Queste forti interazioni causano l'allineamento dei domini magnetici nella stessa direzione. Materiali ferromagnetici mostra l'allineamento parallelo dei domini magnetici che si traduce nella magnetizzazione dei materiali anche in assenza di un campo magnetico esterno.

Figura 1: Ordine dei domini magnetici in materiali ferromagnetici

Ci sono due caratteristiche principali dei materiali ferromagnetici:

Magnetizzazione spontanea

La magnetizzazione spontanea è la magnetizzazione di un materiale anche in assenza di un campo magnetico esterno. L'entità di questa magnetizzazione è influenzata dal momento magnetico di spin degli elettroni presenti nel materiale ferromagnetico.

Alta temperatura di Curie

La temperatura di Curie è la temperatura alla quale la magnetizzazione spontanea inizia a svanire. Per materiali ferromagnetici, questo si verifica a temperature elevate.

Cos'è l'antiferromagnetismo

L'antiferromagnetismo è la presenza di domini magnetici allineati in direzioni opposte in materiali magnetici. Questi domini magnetici opposti hanno momenti magnetici uguali che vengono cancellati (poiché sono in direzioni opposte). Questo rende il momento netto del materiale zero. Questo tipo di materiali è noto come antiferromagnetico materiale.

Figura 2: Ordine dei domini magnetici in materiali antiferromagnetici

Esempi comuni di materiali antiferromagnetici possono essere trovati da ossidi di metalli di transizione come ossido di manganese (MnO).

Il Neel temperatura (o la temperatura di ordinazione magnetica) è la temperatura alla quale un materiale antiferromagnetico inizia a essere convertito in un materiale paramagnetico. A questa temperatura, l'energia termica fornita è abbastanza grande da abbattere l'allineamento dei domini magnetici presenti nel materiale.

Qual è la differenza tra ferromagnetismo e antiferromagnetismo?

Ferromagnetismo vs Antiferromagnetismo
Il ferromagnetismo è la presenza di domini magnetici allineati nella stessa direzione in materiali magnetici.	L'antiferromagnetismo è la presenza di domini magnetici allineati in direzioni opposte in materiali magnetici.
Allineamento di domini magnetici
I domini magnetici dei materiali ferromagnetici sono allineati nella stessa direzione.	I domini magnetici di materiali antiferromagnetici sono allineati in direzioni opposte.
Net Magnetic Moment
I materiali ferromagnetici hanno un valore per il momento magnetico netto.	I materiali antiferromagnetici hanno un momento magnetico netto zero.
Esempi
Esempi di materiali ferromagnetici includono metalli come ferro, nichel, cobalto e le loro leghe metalliche.	Esempi di materiali antiferromagnetici includono ossidi di metalli di transizione.

Riassunto - Ferromagnetismo vs Antiferromagnetismo

I materiali possono essere suddivisi in diversi gruppi in base alle loro proprietà magnetiche. I materiali ferromagnetici e antiferromagnetici sono di questi due tipi. La differenza chiave tra ferromagnetismo e antiferromagnetismo è che il ferromagnetismo può essere trovato in materiali aventi i loro domini magnetici allineati nella stessa direzione, mentre antiferromagnetismo può essere trovato in materiali in cui i domini magnetici sono allineati in direzioni opposte.

Riferimento:

1. Classi di materiali magnetici. Guida del autostoppista al magnetismo, Disponibile qui.
2. "Néel Temperature." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 febbraio 2018, Disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Ordinamento ferrimagnetico" di Michael Schmid - Il disegno ha creato me stesso (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia
2. "Ordinamento antiferromagnetico" di Michael Schmid - Il disegno ha creato me stesso (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia