Curie-Weiss-Gesetz


Curie-Weiss-Gesetz

Das Curie-Weiss-Gesetz (nach Pierre Curie und Pierre-Ernest Weiss) beschreibt die magnetischen Eigenschaften von paramagnetischen Substanzen, in denen magnetische Kooperativ-Effekte zur Abweichung vom idealen Curie-Verhalten führen. Solche Kooperativ-Effekte treten aufgrund der Austauschwechselwirkung auf, die direkte Wechselwirkung magnetischer Dipolmomente benachbarter paramagnetischer Atome spielt eine untergeordnete Rolle. Durch diese Beeinflussung kommt es unterhalb der kritischen Temperatur zu Ferromagnetismus.

Das Curie-Weiss-Gesetz:

$ \chi_m = \frac{C}{T-T_c} $

zeigt die Temperatur-Abhängigkeit der magnetischen Suszeptibilität $ \chi_m $ eines Ferromagneten in der Hochtemperaturphase. Dabei bedeutet Tc die Phasenübergangstemperatur und C die Curie-Weiss-Konstante. Diese Gleichung besagt, dass die magnetische Suszeptibilität in der Paraphase bei Annäherung an die Phasenübergangstemperatur divergiert.

Bei ferri- oder antiferromagnetischen Systemen kann die Suszeptibilität über der Phasenumwandlungstemperatur, der sogenannten Néel-Temperatur, durch eine leicht veränderte Formel beschrieben werden:

$ \chi_m = \frac{C}{T+\Theta} $

wobei Θ eine für den Phasenübergang charakteristische Temperatur ist. In diesem Fall "divergiert" die Suszeptibilität der Hochtemperaturphase scheinbar gegen eine negative Temperatur.

Literatur

  • Heiko Lueken: Magnetochemie. B.G. Teubner, Stuttgart/Leipzig 1999, ISBN 3-519-03530-8.
  • Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik Band 2: Elektrizität und Magnetismus 7. Auflage, de Gruyter, 1987, ISBN 3-11-010261-7