פרימגנטיות

בפיזיקה, פרימגנטיות היא תכונה של חומר, שבו המומנטים המגנטיים של האטומים על תת-שכבות מנוגדים זה לזה, כמו באנטי פרומגנטיות; אולם, בחומרים פרימגנטיים, המומנטים המנוגדים אינם שווים ונשארת מגנטיזציה ספונטנית. דבר זה מתרחש כאשר התת-שכבות מורכבות מחומרים שונים או מיונים (כגון $Fe_{2}^{+}$ ו- $Fe_{3}^{+}$).

חומרים פרימגנטיים הם כמו פרומגנטיים בכך שיש להם מגנטיזציה ספונטנית מתחת לטמפרטורת קירי, והם לא מראים סדר מגנטי (הם פאראמגנטיים) מעל לטמפרטורה הזו. אולם, ישנה לפעמים טמפרטורה מתחת לטמפרטורת קירי שבה לשתי התת-שכבות יש מומנטים זהים, כך שנֶטו, המומנט המגנטי הוא אפס; תופעה זו נקראת נקודת הפיצוי של המגנטיזציה. נקודת פיצוי זו נצפית בקלות במינרל גארנט ויסודות נדירים – סגסוגות של מתכות מעבר. יתר על כן, פרימגנטים מראים נקודת פיצוי של תנע זוויתי שבה התנע הזוויתי של תת-השכבות עובר פיצוי. נקודת פיצוי זו היא נקודה קריטית להשגת שחזור במהירות מגנטיזציה גבוהה במכשירי זיכרון מגנטיים.

פרימגנטיות מוצגת על ידי פריטים (ferrites) וגארנטים מגנטיים. החומר המגנטי העתיק ביותר שידוע, מגנטיט (ברזל [II,III] חמצני; Fe₃O₄), הוא פרימגנטי; הוא סווג בהתחלה כפרומגנט לפני התגלית של ניל על פרימגנטיות ואנטי פרומגנטיות.

חומרים פרימגנטיים אחרים הם יסודות כגון אלומיניום, קובלט, ניקל, מנגן ואבץ.

תכונות

לחומרים פרימגנטיים יש התנגדות חשמלית גבוהה ותכונות אניזוטרופיות (לא זהות בכל הכיוונים).

למעשה, האניזוטרופיות מושרית על ידי שדה מגנטי חיצוני שמופעל על החומר. כאשר שדה זה מתיישר עם הדיפולים המגנטיים, הוא גורם לדיפול מגנטי נטו וגורם לדיפולים המגנטיים לשנות כיוון בתדירות הנשלטת על ידי השדה המופעל שנקרית תדירות השינוי או תדירות לארמור.

אות בצורת מיקרוגל מקוטב מעגלית באותו כיוון כיון ששינוי הכיוון הזה נקשר בחוזקה עם המומנטים הדיפוליים: כאשר הוא בכיוון מנוגד הקישור נמוך מאוד. כאשר הקישור חזק אות המיקרוגל יכול לעבור דרך החומר. תכונה כיוונית זו משמשת בבניית מכשירי מיקרוגל כגון מבודדים וגירוסקופים.

לקריאה נוספת

• C. D. Stanciu, A. V. Kimel, F. Hansteen, A. Tsukamoto, A. Itoh, A. Kirilyuk, and Th. Rasing, Ultrafast spin dynamics across compensation points in ferrimagnetic GdFeCo: The role of angular momentum compensation, Phys. Rev. B 73, 220402(R) (2006).

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא פרימגנטיות בוויקישיתוף

• פרימגנטיות, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)