Néel-Temperatur

Die Néel-Temperatur <math>T_\text{N}</math> (nach Louis Néel, der für die Beschreibung 1970 den Nobelpreis für 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 <math>T_\text{C}</math> ferromagnetischer Stoffe.

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_\mathrm N}</math>

mit der materialspezifischen Curie-Konstanten <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.

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 <math>B</math> seiner Nachbarn betrachtet. Als Folge gilt das Curiesche Gesetz:

<math>\mu_0 M = \frac C {T}( B - \kappa \cdot \mu_0 M ).</math>

Dabei ist

• <math>\mu_0</math> die magnetische Feldkonstante
• <math>M</math> die Magnetisierung
• <math>\kappa \cdot \mu_0 M</math> das Austauschfeld, wobei <math>\kappa</math> die Kopplung regelt.

Somit folgt

<math>\chi_m = \frac {\mu_0 M} B = \frac C { T + \kappa C }</math>.

und <math>\kappa C</math> lässt sich als <math>T_\mathrm N</math> identifizieren.

Literatur

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