Néel-Temperatur: Unterschied zwischen den Versionen

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Oberhalb von <math>T_\text{N}</math> gilt für die [[magnetische Suszeptibilität]] <math>\chi_m</math> als Funktion der Temperatur <math>T</math>:
Oberhalb von <math>T_\text{N}</math> gilt für die [[magnetische Suszeptibilität]] <math>\chi_m</math> als Funktion der Temperatur <math>T</math>:


:<math>\chi_m = \frac{C}{T + T_N}</math>
:<math>\chi_m = \frac{C}{T + T_\mathrm N}</math>


mit der [[Materialkonstante|materialspezifischen]] [[Curie-Konstante]]n <math>C.</math>
mit der [[Materialkonstante|materialspezifischen]] [[Curie-Konstante]]n <math>C.</math>


Unterhalb von <math>T_\text{N}</math> nimmt die Suszeptibilität mit ''sinkender'' Temperatur ebenfalls ab, d.h. bei <math>T_\text{N}</math> hat sie ihr Maximum erreicht.
Unterhalb von <math>T_\text{N}</math> nimmt die Suszeptibilität mit ''sinkender'' Temperatur ebenfalls ab, d.&nbsp;h. bei <math>T_\text{N}</math> hat sie ihr Maximum erreicht.


Die Néel-Temperatur von Hämatit liegt z.B. bei 675 °C.
Die Néel-Temperatur von Hämatit liegt z.&nbsp;B. bei 675 °C.


== Herleitung ==
== Herleitung ==
Die Herleitung erfolgt aus der [[Molekularfeldtheorie]]: d.h. ein [[magnetisches Moment]] wird im mittleren [[Magnetische Flussdichte|Magnetfeld]] <math>B</math> seiner Nachbarn betrachtet. Als Folge gilt das [[Curiesches Gesetz|Curiesche Gesetz]]:
Die Herleitung erfolgt aus der [[Molekularfeldtheorie]]: d.&nbsp;h. ein [[magnetisches Moment]] wird im mittleren [[Magnetische Flussdichte|Magnetfeld]] <math>B</math> seiner Nachbarn betrachtet. Als Folge gilt das [[Curiesches Gesetz|Curiesche Gesetz]]:


:<math>\mu_0 M  = \frac C {T}( B - \kappa \cdot \mu_0 M ).</math>
:<math>\mu_0 M  = \frac C {T}( B - \kappa \cdot \mu_0 M ).</math>
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:<math>\Rightarrow \chi_m = \frac {\mu_0 M} B = \frac C { T + \kappa C }</math>
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und <math>\kappa C</math> lässt sich als <math>T_N</math> identifizieren.
und <math>\kappa C</math> lässt sich als <math>T_\mathrm N</math> identifizieren.


== Literatur ==
== Literatur ==

Aktuelle Version vom 18. Januar 2022, 20:37 Uhr

Die Néel-Temperatur $ T_{\text{N}} $ (nach Louis Néel, der für die Beschreibung 1970 den Nobelpreis in Physik erhielt) ist die Temperatur, oberhalb derer ein antiferromagnetischer Stoff paramagnetisch wird; die thermische Energie wird hier groß genug, um die magnetische Ordnung innerhalb des Stoffes zu zerstören. Die Néel-Temperatur ist damit das Analogon zur Curie-Temperatur $ T_{\text{C}} $ ferromagnetischer Stoffe.

Oberhalb von $ T_{\text{N}} $ gilt für die magnetische Suszeptibilität $ \chi _{m} $ als Funktion der Temperatur $ T $:

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

mit der materialspezifischen Curie-Konstanten $ C. $

Unterhalb von $ T_{\text{N}} $ nimmt die Suszeptibilität mit sinkender Temperatur ebenfalls ab, d. h. bei $ T_{\text{N}} $ hat sie ihr Maximum erreicht.

Die Néel-Temperatur von Hämatit liegt z. B. bei 675 °C.

Herleitung

Die Herleitung erfolgt aus der Molekularfeldtheorie: d. h. ein magnetisches Moment wird im mittleren Magnetfeld $ B $ seiner Nachbarn betrachtet. Als Folge gilt das Curiesche Gesetz:

$ \mu _{0}M={\frac {C}{T}}(B-\kappa \cdot \mu _{0}M). $

Dabei ist

Somit folgt:

$ \Rightarrow \chi _{m}={\frac {\mu _{0}M}{B}}={\frac {C}{T+\kappa C}} $

und $ \kappa C $ lässt sich als $ T_{\mathrm {N} } $ identifizieren.

Literatur

  • Horst Stöcker: Taschenbuch der Physik. 4. Auflage, Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2000, ISBN 3-8171-1628-4