Curie-Weiss-Gesetz

Das Curie-Weiss-Gesetz (nach Pierre Curie und Pierre-Ernest Weiss) beschreibt die magnetischen Eigenschaften von ferromagnetischen Substanzen in deren paramagnetischer Phase[1], in denen magnetische Kooperativ-Effekte zur Abweichung vom idealen Curie-Verhalten ${\displaystyle \chi _{m}={\tfrac {C}{T}}}$ führen. Solche Kooperativ-Effekte treten aufgrund der Austauschwechselwirkung auf, die direkte Wechselwirkung magnetischer Dipolmomente benachbarter paramagnetischer Atome spielt eine untergeordnete Rolle. Durch diese Beeinflussung kommt es unterhalb der Curie-Temperatur zu Ferromagnetismus.

Das Curie-Weiss-Gesetz zeigt die Temperatur-Abhängigkeit der magnetischen Suszeptibilität ${\displaystyle \chi _{m}}$ eines Ferromagneten in der Hochtemperaturphase, d. h. oberhalb der Curie-Temperatur ${\displaystyle T_{c}:}$

${\displaystyle \chi _{m}={\frac {C}{T-T_{c}}}}$

mit der Curie-Konstanten ${\displaystyle C}$.

Die Gleichung besagt, dass die magnetische Suszeptibilität in der paramagnetischen Phase bei Annäherung der Temperatur ${\displaystyle T}$ von oben an die Curie-Temperatur divergiert.

Analogon bei ferri- und antiferromagnetischen Systemen

Bei ferri- und antiferromagnetischen Systemen kann die magnetische Suszeptibilität oberhalb ihrer Phasenumwandlungstemperatur, der Néel-Temperatur ${\displaystyle T_{N},}$ durch eine leicht veränderte Formel beschrieben werden:

${\displaystyle \chi _{m}={\frac {C}{T+T_{N}}}.}$

In diesem Fall „divergiert“ die Suszeptibilität der Hochtemperaturphase scheinbar gegen eine negative Temperatur.

Literatur

• Heiko Lueken: Magnetochemie. B.G. Teubner, Stuttgart/Leipzig 1999, ISBN 3-519-03530-8.
• Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik Band 2: Elektrizität und Magnetismus 7. Auflage, de Gruyter, 1987, ISBN 3-11-010261-7
• Rudolf Gross, Achim Marx: Festkörperphysik 4., aktualisierte Auflage, de Gruyter, 2023, ISBN 978-3-11-078234-9

Einzelnachweise

1. Eintrag zu Curie-Weißsches Gesetz. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 24. Juli 2016.