פיזיקה אנטי-פרומגנטית

אנטי-פרומגנטיות, סוג של מגנטיות במוצקים כמו תחמוצת מנגן (MnO) בהן יוני סמוכים שמתנהגים כמגנטים זעירים (במקרה זה יוני מנגן, Mn ^{2 +}) מיישרים את עצמם באופן ספונטני בטמפרטורות נמוכות יחסית לסידורים הפוכים, או אנטי-פאראליים, לאורך כל חומר כך שהוא לא מפגין כמעט שום מגנטיות חיצונית גסה. בחומרים אנטי-פרומגנטיים, הכוללים מתכות וסגסוגות מסוימות בנוסף לכמה מוצקים יוניים, המגנטיות מהאטומים המגנטיים או היונים המכוונים לכיוון אחד מבוטלת על ידי קבוצת האטומים המגנטיים או היונים המיישרים בכיוון ההפוך.

מגנטיות: אנטי-פרומגנטיות

בחומרים המכונים אנטי-פרומגנטים, הכוחות ההדדיים בין זוגות של דיפול אטומי סמוכים נגרמים על ידי אינטראקציות חליפיות,

הצימוד האנטי-פארארלי הספונטני הזה של מגנטים אטומיים מופר על ידי חימום ונעלם לחלוטין מעל לטמפרטורה מסוימת, המכונה טמפרטורת Nel, המאפיינת כל חומר אנטי-פרומגנטי. (טמפרטורת Nel נקראת על שם לואי נאל, פיזיקאי צרפתי, שבשנת 1936 נתן את אחד ההסברים הראשונים לאנטי-פרומגנטיות.) בחלק מחומרים אנטי-פרומגנטיים יש טמפרטורות Nel בטמפרטורות החדר, או אפילו כמה מאות מעלות, אך בדרך כלל טמפרטורות אלה נמוכות. הטמפרטורה של Nel לתחמוצת מנגן, למשל, היא 122 K (−151 ° C או −240 ° F).

מוצקים אנטי-פרומגנטיים מראים התנהגות מיוחדת בשדה מגנטי מיושם בהתאם לטמפרטורה. בטמפרטורות נמוכות מאוד, המוצק אינו מגלה תגובה לשדה החיצוני, מכיוון שהסדר האנטי-פראללי של מגנטים אטומיים נשמר בקפידה. בטמפרטורות גבוהות יותר, חלק מהאטומים משתחררים מהסידור המסודר ומתיישרים עם השדה החיצוני. יישור זה והמגנטיות החלשה שהוא מייצר במוצק מגיעים לשיאם בטמפרטורת Nel. מעל טמפרטורה זו, תסיסה תרמית מונעת בהדרגה את יישור האטומים לשדה המגנטי, כך שהמגנטיות החלשה המיוצרת במוצק על ידי יישור האטומים שלה יורדת ברציפות עם עליית הטמפרטורה.