反铁磁性
材料的一种磁性
条目
反铁磁性（英文名：Antiferromagnetism），是材料的一种磁性。[1][5][2]在原子自旋（磁矩）受交换作用而呈现有序排列的序磁材料中，如果相邻原子自旋间因受负的交换作用，自旋为反平行排列，则磁矩虽处于有序状态（称为序磁性），但总的净磁矩在不受外场作用时仍为零，这种磁有序状态称为反铁磁性。[2]
温度升高，热扰动会破坏磁矩的有序排列，热扰动完全破坏反铁磁有序的温度称为奈耳温度或奈耳点
。在宏观磁性上，反铁磁体为弱磁体，磁化率在奈耳点出现极大值；在微观结构上，反铁磁体中磁矩反平行排列的磁结构也已由中子衍射所证实。[2]与铁磁性相比，反铁磁体中的原子磁矩排列整齐，所不同的是，其原子磁矩反平行排列。[6]金属元素Cr和Mn是反铁磁性物质，反铁磁性合金中多数是含有这些元素的有序化合物，另一类是Fe、Co、Ni、Mn的氧化物、硫化物或卤化物等。[7]
1932年，法国物理学家奈耳将外斯分子场理论引入反铁磁性中，发展了反铁磁性理论。1949年，美国物理学家舒尔和斯马特利用中子衍射方法证实，原子磁矩在实际上具有反平行的取向。[8][9]1988年，法国物理学家阿尔贝.费尔发现了在单层交替的铁、铬薄膜所制成的铁-铬超晶格薄膜中的巨磁电阻效应（GMR）。20世纪末，人们首次发现了具有实用价值的自旋阀效应，才逐渐将反铁磁体和铁磁-反铁磁界面的相关研究带入人们的视线。[4]2026年1月29日，中国复旦大学物理团队在《自然》发布了一项研究成果，首次发现一类低维反铁磁材料可在磁场下整体同步翻转，被形象称作“集体舞蹈”。[10]反铁磁性的研究具有重大的科学价值，它为亚铁磁性理论的发展提供了坚实的理论基础。[1]
定义
在原子自旋（磁矩）受交换作用而呈现有序排列的序磁材料中，如果相邻原子自旋间因受负的交换作用，自旋为反平行排列，则磁矩虽处于有序状态（称为序磁性），但总的净磁矩在不受外场作用时仍为零。这种磁有序状态称为反铁磁性。[2]