प्रतिलौहचुंबकत्व

एंटीफेरोमैग्नेटिक ऑर्डरिंग

ऐसी सामग्रियों में जो फेरी चुम्बकत्व प्रदर्शित करती हैं, परमाणुओं या अणुओं के चुंबकीय क्षण, आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों के स्पिन से संबंधित होते हैं, विपरीत दिशाओं की ओर इशारा करते हुए पड़ोसी स्पिन (भौतिकी) (विभिन्न उप-वर्गों पर) के साथ एक नियमित पैटर्न में संरेखित होते हैं। यह, लौहचुंबकत्व और लौहचुंबकत्व की तरह, क्रमबद्ध चुंबकत्व की अभिव्यक्ति है। एंटीलौहचुम्बकत्व की घटना पहली बार 1933 में लेव लैंडौ द्वारा पेश की गई थी।^[1] आम तौर पर, एंटीफेरोमैग्नेटिक ऑर्डर पर्याप्त रूप से कम तापमान पर मौजूद हो सकता है, लेकिन नील तापमान पर और उससे ऊपर गायब हो जाता है - इसका नाम लुई नील के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने सबसे पहले इस प्रकार के चुंबकीय ऑर्डर की पहचान की थी।^[2] नील तापमान से ऊपर, सामग्री आम तौर पर अनुचुम्बकत्व वाली होती है।

माप

जब कोई बाहरी क्षेत्र लागू नहीं किया जाता है, तो एंटीफेरोमैग्नेटिक संरचना लुप्त हो रहे कुल चुंबकत्व से मेल खाती है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में, एंटीफेरोमैग्नेटिक चरण में एक प्रकार का फेरिमैग्नेटिक व्यवहार प्रदर्शित किया जा सकता है, जिसमें एक सबलैटिस आकर्षण संस्कार का निरपेक्ष मूल्य दूसरे सबलैटिस से भिन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक गैर-शून्य नेट मैग्नेटाइजेशन होता है। यद्यपि पूर्ण शून्य के तापमान पर शुद्ध चुंबकत्व शून्य होना चाहिए, स्पिन कैंटिंग के प्रभाव से अक्सर एक छोटा शुद्ध चुंबकत्व विकसित होता है, जैसा कि हेमेटाइट में उदाहरण के लिए देखा जाता है।

एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री की चुंबकीय संवेदनशीलता आमतौर पर नील तापमान पर अधिकतम दिखाई देती है। इसके विपरीत, लौहचुम्बकीय से अनुचुम्बकत्व चरणों के बीच संक्रमण पर संवेदनशीलता अलग हो जाएगी। एंटीफेरोमैग्नेटिक मामले में, कंपित संवेदनशीलता में एक विचलन देखा जाता है।

चुंबकीय क्षणों या स्पिनों के बीच विभिन्न सूक्ष्म (विनिमय) इंटरैक्शन से एंटीफेरोमैग्नेटिक संरचनाएं हो सकती हैं। सरलतम मामले में, कोई :wikt:bipartite जाली पर आइसिंग मॉडल पर विचार कर सकता है, उदाहरण के लिए सरल घन क्रिस्टल प्रणाली, निकटतम पड़ोसी स्थलों पर स्पिन के बीच युग्मन के साथ। उस अंतःक्रिया के संकेत के आधार पर, लौहचुंबकत्व या प्रतिलौहचुंबकीय क्रम का परिणाम होगा। ज्यामितीय हताशा या एएनएनएनआई मॉडल फेरो- और एंटीफेरोमैग्नेटिक इंटरैक्शन से भिन्न और, शायद, अधिक जटिल चुंबकीय संरचनाएं हो सकती हैं।

चुम्बकत्व और चुम्बकत्व क्षेत्र के बीच का संबंध रैखिक संबंध है|चुंबकीय संवेदनशीलता#विभेदक संवेदनशीलता की तरह गैर-रैखिक। यह तथ्य हिस्टैरिसीस पाश के योगदान के कारण है,^[3] जिसमें लौहचुम्बकीय सामग्रियों के लिए अवशिष्ट चुम्बकत्व शामिल होता है।

एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री

एंटीफेरोमैग्नेटिक संरचनाओं को सबसे पहले निकल, लोहा और मैंगनीज ऑक्साइड जैसे संक्रमण धातु ऑक्साइड के न्यूट्रॉन विवर्तन के माध्यम से दिखाया गया था। क्लिफ़ोर्ड शूल द्वारा किए गए प्रयोगों ने पहला परिणाम दिया, जिसमें दिखाया गया कि चुंबकीय द्विध्रुवों को एक एंटीफेरोमैग्नेटिक संरचना में उन्मुख किया जा सकता है।^[4] एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री आमतौर पर संक्रमण धातु यौगिकों, विशेष रूप से ऑक्साइड में पाई जाती है। उदाहरणों में हेमेटाइट, क्रोमियम जैसी धातुएँ, लौह मैंगनीज (FeMn) जैसी मिश्र धातुएँ, और निकल ऑक्साइड (NiO) जैसे ऑक्साइड शामिल हैं। उच्च परमाणु क्षमता वाले धातु समूहों के बीच भी कई उदाहरण हैं। कार्बनिक अणु दुर्लभ परिस्थितियों में भी एंटीफेरोमैग्नेटिक युग्मन प्रदर्शित कर सकते हैं, जैसा कि 5-डीहाइड्रो-एम-ज़ाइलीन जैसे रेडिकल्स में देखा जाता है।

उदाहरण के लिए, एंटीफेरोमैग्नेट फेरोमैग्नेट को विनिमय पूर्वाग्रह नामक एक तंत्र के माध्यम से जोड़ सकते हैं, जिसमें फेरोमैग्नेटिक फिल्म या तो एंटीफेरोमैग्नेट पर विकसित होती है या एक संरेखित चुंबकीय क्षेत्र में एनील्ड होती है, जिससे फेरोमैग्नेटिज्म के सतह परमाणुओं को सतह के परमाणुओं के साथ संरेखित किया जाता है। प्रतिलौहचुम्बक. यह फेरोमैग्नेटिज्म फिल्म के ओरिएंटेशन को पिन करने की क्षमता प्रदान करता है, जो तथाकथित स्पिन वाल्वों में मुख्य उपयोगों में से एक प्रदान करता है, जो आधुनिक हार्ड डिस्क ड्राइव रीड हेड्स सहित चुंबकीय सेंसर का आधार हैं। वह तापमान जिस पर या उससे ऊपर एक एंटीफेरोमैग्नेटिक परत आसन्न लौहचुंबकीय परत की चुंबकीयकरण दिशा को पिन करने की क्षमता खो देती है, उस परत का अवरुद्ध तापमान कहलाता है और आमतौर पर नील तापमान से कम होता है।

ज्यामितीय हताशा

लौहचुंबकत्व के विपरीत, लौहचुंबकीय विरोधी अंतःक्रियाएं कई इष्टतम अवस्थाओं (जमीनी अवस्था-न्यूनतम ऊर्जा की अवस्था) को जन्म दे सकती हैं। एक आयाम में, एंटी-फेरोमैग्नेटिक ग्राउंड स्टेट स्पिन की एक वैकल्पिक श्रृंखला है: ऊपर, नीचे, ऊपर, नीचे, आदि। फिर भी दो आयामों में, कई ग्राउंड स्टेट्स हो सकते हैं।

तीन घुमावों वाले एक समबाहु त्रिभुज पर विचार करें, प्रत्येक शीर्ष पर एक। यदि प्रत्येक स्पिन केवल दो मान (ऊपर या नीचे) ले सकता है, तो 2 हैं³ = सिस्टम की 8 संभावित अवस्थाएँ, जिनमें से छह जमीनी अवस्थाएँ हैं। दो स्थितियाँ जो जमीनी अवस्थाएँ नहीं हैं, वे हैं जब सभी तीन स्पिन ऊपर हैं या सभी नीचे हैं। अन्य छह राज्यों में से किसी एक में दो अनुकूल अंतःक्रियाएँ होंगी और एक प्रतिकूल। यह ज्यामितीय रूप से कुंठित चुंबक को दर्शाता है: एकल जमीनी स्थिति को खोजने में सिस्टम की असमर्थता। इस प्रकार का चुंबकीय व्यवहार उन खनिजों में पाया गया है जिनमें क्रिस्टल स्टैकिंग संरचना होती है जैसे कि कागोम जाली या षटकोणीय जाली

अन्य गुण

सिंथेटिक एंटीफेरोमैग्नेट (अक्सर एसएएफ द्वारा संक्षिप्त) कृत्रिम एंटीफेरोमैग्नेट होते हैं जिनमें दो या दो से अधिक पतली फेरोमैग्नेटिक परतें होती हैं जो एक गैर-चुंबकीय परत से अलग होती हैं।^[5] लौहचुम्बकीय परतों के द्विध्रुव युग्मन के परिणामस्वरूप लौहचुम्बक के चुम्बकत्व का प्रतिसमानांतर संरेखण होता है।

एंटीफेरोमैग्नेटिज्म विशाल चुंबकत्व में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसा कि 1988 में नोबेल पुरस्कार विजेता अल्बर्ट फर्ट और पीटर ग्रुनबर्ग (2007 में सम्मानित) ने सिंथेटिक एंटीफेरोमैग्नेट का उपयोग करके खोजा था।

अव्यवस्थित सामग्रियों (जैसे आयरन फॉस्फेट ग्लास) के उदाहरण भी हैं जो अपने नील तापमान से नीचे एंटीफेरोमैग्नेटिक बन जाते हैं। ये अव्यवस्थित नेटवर्क आसन्न स्पिनों की प्रतिसमानांतरता को 'निराश' करते हैं; यानी ऐसा नेटवर्क बनाना संभव नहीं है जहां प्रत्येक स्पिन विपरीत पड़ोसी स्पिन से घिरा हो। यह केवल यह निर्धारित किया जा सकता है कि पड़ोसी स्पिन का औसत सहसंबंध एंटीफेरोमैग्नेटिक है। इस प्रकार के चुंबकत्व को कभी-कभी शुक्राणु चुंबकत्व कहा जाता है।

यह भी देखें

संदर्भ

↑ Landau, L. D. (1933). A possible explanation of the field dependence of the susceptibility at low temperatures. Phys. Z. Sowjet, 4, 675.
↑ M. Louis Néel (1948). "Propriétées magnétiques des ferrites; Férrimagnétisme et antiferromagnétisme" (PDF). Annales de Physique. 12 (3): 137–198. Bibcode:1948AnPh...12..137N. doi:10.1051/anphys/194812030137. S2CID 126111103.
↑ František, Hrouda (September 1, 2002). "चुंबकीय संवेदनशीलता की निम्न-क्षेत्र भिन्नता और चट्टानों की चुंबकीय संवेदनशीलता की अनिसोट्रॉपी पर इसका प्रभाव". Geophysical Journal International. Oxford University Press. 150 (3): 715–723. Bibcode:2002GeoJI.150..715H. doi:10.1046/j.1365-246X.2002.01731.x. ISSN 1365-246X. OCLC 198890763.
↑ Shull, C. G.; Strauser, W. A.; Wollan, E. O. (1951-07-15). "पैरामैग्नेटिक और एंटीफेरोमैग्नेटिक पदार्थों द्वारा न्यूट्रॉन विवर्तन". Physical Review. American Physical Society (APS). 83 (2): 333–345. Bibcode:1951PhRv...83..333S. doi:10.1103/physrev.83.333. ISSN 0031-899X.
↑ M. Forrester and F. Kusmartsev (2014). "उच्च गति सिंथेटिक एंटीफेरोमैग्नेटिक कणों के नैनो-यांत्रिकी और चुंबकीय गुण". Physica Status Solidi A. 211 (4): 884–889. Bibcode:2014PSSAR.211..884F. doi:10.1002/pssa.201330122. S2CID 53495716.

बाहरी संबंध

Media related to प्रतिलौहचुंबकत्व at Wikimedia Commons
Magnetism: Models and Mechanisms in E. Pavarini, E. Koch, and U. Schollwöck: Emergent Phenomena in Correlated Matter, Jülich 2013, ISBN 978-3-89336-884-6

[1] Landau, L. D. (1933). A possible explanation of the field dependence of the susceptibility at low temperatures. Phys. Z. Sowjet, 4, 675.

[2] M. Louis Néel (1948). "Propriétées magnétiques des ferrites; Férrimagnétisme et antiferromagnétisme" (PDF). Annales de Physique. 12 (3): 137–198. Bibcode:1948AnPh...12..137N. doi:10.1051/anphys/194812030137. S2CID 126111103.

[3] František, Hrouda (September 1, 2002). "चुंबकीय संवेदनशीलता की निम्न-क्षेत्र भिन्नता और चट्टानों की चुंबकीय संवेदनशीलता की अनिसोट्रॉपी पर इसका प्रभाव". Geophysical Journal International. Oxford University Press. 150 (3): 715–723. Bibcode:2002GeoJI.150..715H. doi:10.1046/j.1365-246X.2002.01731.x. ISSN 1365-246X. OCLC 198890763.

[4] Shull, C. G.; Strauser, W. A.; Wollan, E. O. (1951-07-15). "पैरामैग्नेटिक और एंटीफेरोमैग्नेटिक पदार्थों द्वारा न्यूट्रॉन विवर्तन". Physical Review. American Physical Society (APS). 83 (2): 333–345. Bibcode:1951PhRv...83..333S. doi:10.1103/physrev.83.333. ISSN 0031-899X.

[5] M. Forrester and F. Kusmartsev (2014). "उच्च गति सिंथेटिक एंटीफेरोमैग्नेटिक कणों के नैनो-यांत्रिकी और चुंबकीय गुण". Physica Status Solidi A. 211 (4): 884–889. Bibcode:2014PSSAR.211..884F. doi:10.1002/pssa.201330122. S2CID 53495716.

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