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 <math>T_N</math>, так называемой точки Нееля и остаётся антиферромагнетиком вплоть до <math>T_K</math>.
Антиферромагнетики среди элементов
Среди элементов антиферромагнетиками являются Шаблон:Iw (<math>\alpha</math>-модификация) при <math>T_N < 24\,\text{K}</math>, марганец <math>(\alpha</math>-модификация с <math>T_N =100\,\text{K})</math>, хром <math>(T_N = 310\,\text{K})</math>, а также ряд редкоземельных металлов. Хрому свойственна геликоидальная магнитная атомная структура. Сложными магнитными структурами обладают также тяжёлые редкоземельные металлы. В температурной области между <math>T_N</math> и <math>T_1</math> <math>(0 < T_1 < T_N)</math> они антиферромагнитны, а ниже <math>T_1</math> 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 <math>T_N</math> приведены в таблице ниже.
Большая часть антиферромагнетиков обладает значениями <math>T_N</math>, лежащими существенно ниже комнатной температуры. Для всех гидратированных солей <math>T_N</math> не превышает <math>10\,\text{K}</math>, например <math>T_N = 4,31\,\text{K}</math> у водного хлорида меди <math>\text{CuCl}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O}</math>.
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].
