Néel-Temperatur


Néel-Temperatur

Die Néel-Temperatur $ T_\text{N} $ ist die Temperatur, oberhalb deren ein antiferromagnetischer Stoff paramagnetisch wird. Die thermische Energie wird hier groß genug, um die magnetische Ordnung innerhalb des Stoffes zu zerstören.

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

$ \chi = \frac{C}{T+T_N} $

Dabei ist $ C $ eine materialspezifische Konstante. Unterhalb von $ T_\text{N} $ nimmt die Suszeptibilität auch ab, das heißt, sie erreicht bei $ T_\text{N} $ ihr Maximum.

Die Néel-Temperatur ist das Analogon zur Curie-Temperatur $ T_\text{C} $ ferromagnetischer Stoffe. Sie ist benannt nach ihrem Entdecker Louis Néel, der im Jahr 1970 für seine Arbeit auf dem Gebiet den Nobelpreis in Physik erhielt.

Herleitung

Die Herleitung erfolgt aus der Molekularfeldtheorie: das heißt ein Moment wird im mittleren Feld seiner Nachbarn betrachtet; Es gilt als Folge des Curiesches Gesetz: $ \mu_0 M = \frac C {T}( B - \kappa \mu_0 M ) $

Dabei ist

  • $ \mu_0 $ Magnetische Feldkonstante
  • $ M $ Magnetisierung
  • $ C $ materialspezifische Konstante
  • $ T $ Temperatur
  • $ B $ externes Magnetfeld
  • $ \kappa \mu_0 M $ dieser Term beschreibt das Austauschfeld, wobei $ \kappa $ die Kopplung regelt

Somit folgt: $ \chi = \frac {\mu_0 M} B = \frac C { T + \kappa C } $ und $ \kappa C $ lässt sich als $ T_N $ identifizieren

Literatur

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