Temperatura dell'Neel

La cosiddetta temperatura di Néel prende il nome dal suo scopritore Louis Néel, un fisico francese che ha ricevuto il premio Nobel nel 1970. Descrive un limite di temperatura al quale una sostanza antiferromagnetica diventa un para-magnete. La temperatura di Néel può quindi essere vista in analogia alla temperatura di Curie dei materiali ferromagnetici.

Cos'è l'anti-ferro-magnetismo??

Gli anti-ferro-magneti sono costituiti da molti singoli magneti elementari. Questi hanno lo stesso momento magnetico in termini di grandezza, ma il loro orientamento è antiparallelo, cioè opposto l'uno all'altro. Per questo motivo, non è possibile misurare alcun campo magnetico esterno permanente. Poiché gli spin degli atomi hanno un angolo di rotazione fisso, si compensano a vicenda nell'intero materiale. Nel caso dei ferro-magneti, tuttavia, questi giri sono allineati parallelamente tra loro.

Ferro-magneti e anti-ferro-magneti hanno un ordine stabile solamente fino a una certa temperatura. Al di sopra di questa speciale temperatura di transizione di fase, la permeabilità degli anti-ferro-magneti diminuisce e il materiale si comporta in modo paramagnetico. Questa particolare temperatura si definisce appunto temperatura di Néel.

Derivazione della temperatura di Néel

Alla temperatura di Néel viene assegnato il simbolo della formula TN, cosi come per la temperatura di Curie che viene indicata col simbolo TC. Al di sopra della temperatura TN, la formula si applica alla suscettibilità χm in funzione della temperatura T con la costante C (specifica del materiale):

Chiaramente, al di sotto della temperatura die Néel TN, la suscettibilità diminuisce. Per la sua determinazione sono richiesti i fattori B (Campo magnetico), μ0 (costante di campo magnetico),M (Magnetizzazione) e (Campo di scambio in cui l'accoppiamento è una regola):



Ne consegue la seguente formula:



κC può essere identificato come TN, la temperatura di Néel specifica per il materiale.