एंटीफेरोमैग्नेटिज्म: Difference between revisions
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| संघनित पदार्थ भौतिकी |
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प्रतिलोह चुंबकत्व प्रदर्शित करने वाली सामग्रियों में, परमाणुओं या अणुओं के चुंबकीय क्षण, प्रायः इलेक्ट्रॉनों के चक्रण से संबंधित होते हैं, विपरीत दिशाओं में संकेत करते हुए ये पड़ोसी चक्रण (विभिन्न उप-वर्गों पर) के साथ एक नियमित विन्यास में संरेखित होते हैं। यह लघु लोह चुम्बकत्व और लघु लोह चुम्बकत्व की तरह, आदेशित चुंबकत्व की अभिव्यक्ति है। 1933 में लेव लैंडौ द्वारा पहली बार प्रतिलोह चुंबकत्व की घटना प्रारम्भ की गई थी।[1]प्रायः, प्रतिलोहचुंबकीय क्रम पर्याप्त रूप से कम तापमान पर उपस्थित हो सकता है, परन्तु नील तापमान पर और इसके ऊपर गायब हो जाता है - लुई नील के नाम पर, जिन्होंने पहली बार इस प्रकार के चुंबकीय क्रम की पहचान की थी।[2]नील तापमान से ऊपर, सामग्री प्रायः अनुचुंबकीय होती है।
माप
जब कोई बाहरी क्षेत्र लागू नहीं किया जाता है, तो प्रतिलोहचुंबकीय संरचना विलुप्त होने वाले कुल चुंबकीयकरण से मेल खाती है। एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में, एक प्रकार का लोहचुंबकीय व्यवहार प्रतिलोहचुंबकीय चरण में प्रदर्शित किया जा सकता है, जिसमें से किसी एक उपजालक चुम्बकन का निरपेक्ष मान दूसरे उपजालक से भिन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप अशून्य परिणामी चुम्बकन होता है। यद्यपि पूर्ण शून्य के तापमान पर शुद्ध चुंबकीयकरण शून्य होना चाहिए, चक्रण चिह्रित का प्रभाव प्रायः छोटे शुद्ध चुंबकीयकरण को विकसित करने का कारण बनता है, उदाहरण के लिए यह हेमेटाइट में देखा जाता है।
एक प्रतिलोहचुंबकीय सामग्री की चुंबकीय संवेदनशीलता प्रायः नील तापमान पर अधिकतम दिखाई देतीं है। इसके विपरीत, लोह चुंबकीय से अनुचुंबकीय चरणों के बीच संक्रमण पर संवेदनशीलता अलग हो जाएगी। प्रतिलोहचुंबकीय कारको में कंपित संवेदनशीलता में विचलन देखा जाता है।
चुंबकीय क्षणों या चक्रण के बीच विभिन्न सूक्ष्म (विनिमय) परस्पर क्रियाओं से प्रतिलौहचुंबकीय संरचनाएं हो सकती हैं। सबसे सरल कारको में, एक द्विदलीय जाली पर एक अभ्रक नमूने पर विचार किया जा सकता है, उदहारण के लिए सरल घन जाली, निकटतम पड़ोसी स्थितियों पर चक्रण के बीच युग्मन के साथ यह क्रिया दर्शाती है। उस पारस्परिक क्रिया के संकेत के आधार पर, लौहचुम्कत्व या प्रतिलौहचुम्कत्व क्रम का परिणाम होगा। ज्यामितीय नैराश्य या प्रतिस्पर्धी लौह - और प्रतिलौहचुंबकत्व की पारस्परिक क्रियाये अलग-अलग हो सकती हैं और, शायद,अधिक जटिल चुंबकीय संरचनाएं हो सकती हैं।
चुम्बकीयकरण और चुम्बकीय क्षेत्र के बीच का संबंध गैर-रैखिक है जैसे कि लौहचुंबकत्वा सामग्री में। यह तथ्य शैथिल्य गांठ के योगदान के कारण है,,[3] जिसमें जिसमें लौहचुंबकत्व सामग्रियों के लिए एक अवशिष्ट चुंबकीयकरण सम्मिलित है।।
प्रतिलौहचुंबकत्व सामग्री
प्रतिलौहचुम्बकीय संरचना को सबसे पहले निकिल, आयरन और मैंगनीज ऑक्साइड जैसे संक्रमण धातु ऑक्साइड के न्यूट्रॉन विवर्तन के माध्यम से दिखाया गया था। क्लिफर्ड शुल द्वारा किए गए प्रयोगों ने पहला परिणाम दिखाया कि चुंबकीय द्विध्रुवों को एक संरचना में उन्मुख प्रतिलौहचुम्बकीय किया जा सकता है।[4]प्रतिलौहचुम्बकीय सामग्री प्रायः संक्रमण धातु यौगिकों, विशेष रूप से ऑक्साइड के बीच होती है। उदाहरणों में हेमेटाइट, धातु जैसे क्रोमियम, मिश्र धातु जैसे लौह मैंगनीज (FeMn), और ऑक्साइड जैसे निकल ऑक्साइड (NiO) सम्मिलित हैं। उच्च परमाणु धातु समूहों के बीच भी कई उदाहरण हैं। कार्बनिक अणु भी दुर्लभ परिस्थितियों में प्रतिलौहचुम्बकीय युग्मनं प्रदर्शित कर सकते हैं, जैसा कि 5-डिहाइड्रो-एम-ज़ाइलिलीन जैसे विलक्षण में देखा गया है।
उदाहरण के लिए, प्रतिलोहचुंबक लोहचुंबक को जोड़ सकते हैं, विनिमय झुकाव के रूप में जाने वाली एक तंत्र के माध्यम से, जिसमें लोहचुंबक फिल्म या तो प्रतिलोहचुंबक पर यह उगाई जाती है या एक संरेखित चुंबकीय क्षेत्र में एक सीध में रखी जाती है, जिससे लोहचुंबक के सतह परमाणुओं को प्रतिलोहचुंबक सतह के परमाणुओं के साथ संरेखित किया जाता है। यह लोहचुंबक परदे के उन्मुखीकरण को "पिन" करने की क्षमता प्रदान करता है, जो तथाकथित चक्रण वाल्वों में मुख्य उपयोगों में से एक उपयोग प्रदान करता है जो आधुनिक हार्ड डिस्क ड्राइव रीड हेड् सहित चुंबकीय संवेदक का आधार है। तापमान जिस पर या उससे ऊपर एक प्रतिलौह चुंबकीय परत एक आसन्न चुंबकीय परत के चुंबकीयकरण दिशा को "पिन" करने की क्षमता खो देती है, इसे उस परत का अवरुद्ध तापमान कहा जाता है और प्रायः यह नील तापमान से कम होता है।।
ज्यामितीय नैराश्य
लौहचुम्ब्कत्व के विपरीत, प्रति लौह चुंबकीय पारस्परिक क्रिया कई इष्टतम अवस्थाओं (निचली अवस्था -न्यूनतम ऊर्जा की अवस्थाओं) को जन्म दे सकती है। एक आयाम में,प्रति लौह चुंबकीय निचली अवस्था चक्रण की एक वैकल्पिक श्रृंखला है: ऊपर, नीचे, ऊपर, नीचे, आदि। फिर भी दो आयामों में, कई निचली अवस्थाये हो सकती हैं।
एक समबाहु त्रिभुज पर विचार करें, जिसमें प्रत्येक शीर्ष पर तीन चक्कर हों। यदि प्रत्येक चक्रण केवल दो मान (ऊपर या नीचे) ले सकता है, तो निकाय की 23 = 8 संभावित अवस्थाये हैं, जिनमें से छह समूह हैं।दो स्थितियाँ जो निचली स्थिति नहीं हैं, वे हैं जब तीनों चक्रण ऊपर या नीचे हैं। अन्य छह स्थितियों में से किसी में भी दो अनुकूल और एक प्रतिकूल पारस्परिक क्रिया होगी। यह हताशा को दर्शाता है:की निकाय एकल निचली स्थिति खोजने में असमर्थता दर्शाता है। इस प्रकार का चुंबकीय व्यवहार उन खनिजों में पाया गया है जिनमें क्रिस्टल चिंति संरचना होती है जैसे कगोम जाली या हेक्सागोनल जाली।
अन्य गुण
कृत्रिम प्रति लौह चुंबकत्व (प्रायः SAF द्वारा संक्षिप्त) कृत्रिम लौह चुंबकत्व होते हैं जिनमें दो या दो से अधिक पतली लौह चुंबकीय परतें होती हैं जो एक गैर-चुंबकीय परत द्वारा अलग होती हैं।[5] लौह चुंबकीय परतों के द्विध्रुवीय युग्मन के परिणामस्वरूप लौह चुंबकन के चुंबकीयकरण का प्रतिसमांतर समानांतर संरेखण होता है।
प्रति लौह चुंबकत्व विशाल चुंबकीय प्रतिरोध में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसा कि 1988 में नोबेल पुरस्कार विजेता अल्बर्ट फर्ट और पीटर ग्रुनबर्ग (2007 में सम्मानित) द्वारा कृत्रिम प्रति लौह चुंबकत्व का उपयोग करके खोजा गया था।
अव्यवस्थित सामग्रियों (जैसे आयरन फॉस्फेट कांच ) के उदाहरण भी हैं जो उनके नील तापमान के नीचे प्रति लौह चुंबकीय हो जाते हैं। ये अव्यवस्थित नेटवर्क आसन्न चक्रणों के प्रतिपक्षवाद को 'निराश' करते हैं; अर्थात ऐसा नेटवर्क बनाना संभव नहीं है जहां प्रत्येक चक्रण विपरीत पड़ोसी चक्रण से घिरा हो। यह केवल निर्धारित किया जा सकता है कि पड़ोसी चक्रणों का औसत सहसंबंध प्रतिलौह चुंबकीय है। इस प्रकार के चुंबकत्व को कभी-कभी स्पेरोचुंबकीय कहा जाता है।
यह भी देखें
- Exchange bias
- Giant magnetoresistance
- Geometrically frustrated magnet
- Ising model
- ANNNI model
- Mottness
- Quantum spin liquid
- Ferromagnetism
- Diamagnetism
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 के 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 क्षण 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 एंटीफेरोमैग्नेटिज्म 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
