Néel-Temperatur

Die Néel-Temperatur $T_{\text{N}}$ (nach Louis Néel, der für die Beschreibung 1970 den Nobelpreis in Physik erhielt) 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. Die Néel-Temperatur ist damit das Analogon zur Curie-Temperatur $T_{\text{C}}$ ferromagnetischer Stoffe.

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

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

mit der materialspezifischen Curie-Konstanten $C.$

Unterhalb von $T_{\text{N}}$ nimmt die Suszeptibilität mit sinkender Temperatur ebenfalls ab, d.h. bei $T_{\text{N}}$ 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 $B$ seiner Nachbarn betrachtet. Als Folge gilt das Curiesche Gesetz:

$\mu _{0}M={\frac {C}{T}}(B-\kappa \cdot \mu _{0}M).$

Dabei ist

• $\mu _{0}$ die magnetische Feldkonstante
• $M$ die Magnetisierung
• $\kappa \cdot \mu _{0}M$ das Austauschfeld, wobei $\kappa$ die Kopplung regelt.

Somit folgt:

$\Rightarrow \chi _{m}={\frac {\mu _{0}M}{B}}={\frac {C}{T+\kappa C}}$

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