Антиферромагнетик — вещество, в котором установился антиферромагнитный порядок магнитных моментоватомов или ионов. В антиферромагнетиках спиновые магнитные моменты электронов самопроизвольно ориентированы антипараллельно друг другу. Такая ориентация охватывает попарно соседние атомы. В результате антиферромагнетики обладают очень малой магнитной восприимчивостью и ведут себя как слабые парамагнетики.
Обычно вещество становится антиферромагнетиком ниже определённой температуры , так называемой точки Нееля и остаётся антиферромагнетиком вплоть до .
Антиферромагнетики среди элементов
Среди элементов антиферромагнетиками являются твёрдый кислород[англ.] (-модификация) при , марганец-модификация с , хром, а также ряд редкоземельных металлов. Хрому свойственна геликоидальная магнитная атомная структура. Сложными магнитными структурами обладают также тяжёлые редкоземельные металлы. В температурной области между и они антиферромагнитны, а ниже становятся ферромагнетиками. Данные о наиболее известных антиферромагнетиках — редкоземельных элементах — приведены в таблице ниже.
Число известных химических соединений, которые становятся антиферромагнетиками при определённых температурах, приближается к тысяче. Ряд наиболее простых антиферромагнетиков и их температуры приведены в таблице ниже.
Большая часть антиферромагнетиков обладает значениями , лежащими существенно ниже комнатной температуры. Для всех гидратированных солей не превышает , например у водного хлорида меди .
Ряд наиболее простых антиферромагнетиков
Соединение
TN, K
MnSO4
12
FeSO4
21
CoSO4
12
NiSO4
37
MnCO3
32,5
FeCO3
35
CoCO3
38
NiCO3
25
Соединение
TN, K
MnO
120
FeO
190
CoO
290
NiO
650
MnF2
72
FeF2
79
CoF2
37,7
NiF2
73,2
Возможное использование
С использованием атомов антиферромагнетика при низких температурах возможно создание ячеек памяти, содержащих всего 12 атомов (для сравнения, в современных жёстких дисках для хранения 1 бита информации необходимо около 1 млн. атомов) [1][2].