Curie-Weiss-Gesetz

Das Curie-Weiss-Gesetz (nach Pierre Curie und Pierre-Ernest Weiss) beschreibt die magnetischen Eigenschaften von ferromagnetischen Substanzen, in denen magnetische Kooperativ-Effekte zur Abweichung vom idealen Curie-Verhalten $\chi _{m}={\tfrac {C}{T}}$ 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 Curie-Temperatur zu Ferromagnetismus.

Das Curie-Weiss-Gesetz zeigt die Temperatur-Abhängigkeit der magnetischen Suszeptibilität $\chi _{m}$ eines Ferromagneten in der Hochtemperaturphase, d.h. oberhalb der Curie-Temperatur $T_{c}:$

$\chi _{m}={\frac {C}{T-T_{c}}}$

mit der Curie-Konstanten $C$.

Die Gleichung besagt, dass die magnetische Suszeptibilität in der Paraphase bei Annäherung der Temperatur $T$ von oben an die Curie-Temperatur divergiert.

Analogon bei ferri- und antiferromagnetischen Systemen

Bei ferri- und antiferromagnetischen Systemen kann die magnetische Suszeptibilität oberhalb ihrer Phasenumwandlungstemperatur, der Néel-Temperatur $T_{N},$ durch eine leicht veränderte Formel beschrieben werden:

$\chi _{m}={\frac {C}{T+T_{N}}}.$

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