反鐵磁性

反鐵磁性（英語：Antiferromagnetism），或稱反強磁性，是磁性材料的磁學性質的一種。在這種材料中，相鄰電子自旋呈相反方向排列，其磁化率因而接近於零。1932年由Louis Néel首次發現。例如，鉻、錳、輕鑭系元素等等，都具有反鐵磁性。

反鐵磁性的有序排列

當溫度大於奈爾溫度${\displaystyle T_{N}}$時，磁化率${\displaystyle \chi }$與溫度${\displaystyle T}$的理論關係式為^[1]

${\displaystyle \chi ={\frac {2C}{T+T_{N}}}}$。

做實驗得到的經驗關係式為

${\displaystyle \chi ={\frac {2C}{T+\theta }}}$；

其中，${\displaystyle \theta }$是依物質而定的常數，與${\displaystyle T_{N}}$差別很大。

理論而言，當溫度小於奈爾溫度${\displaystyle T_{N}}$時，可以分成兩種狀況：

• 假設外磁場垂直於自旋，則垂直磁化率近似為常數${\displaystyle \chi _{\perp }\approx C/T_{N}}$。
• 假設外磁場平行於自旋，則在絕對溫度0K時，平行磁化率為零；在從0K到尼爾溫度${\displaystyle T_{N}}$之間，平行磁化率會從${\displaystyle \chi _{\parallel }(0)=0}$平滑地單調遞增至${\displaystyle \chi _{\parallel }(T_{N})=C/T_{N}}$。

參考文獻

1. Kittel, Charles. Introduction to Solid State Physics 6th. John Wiley & Sons. 1986: pp. 340–344. ISBN 0-471-87474-4. 引文格式1維護：冗餘文本 (link)

參見

• 抗磁性