Пьезомагнетизм (пьезомагнитный эффект), возникновение в веществе намагниченности под действием внешнего давления. Пьезомагнетизм может существовать только в антиферромагнетиках и принципиально невозможен в пара- и диамагнетиках. Пьезомагнетизм возникает, когда под действием приложенного давления симметрия магнитной структуры антиферромагнитного кристалла изменяется таким образом, что в нем появляется слабый ферромагнетизм. Намагниченность в образце возникает в результате скоса магнитных подрешеток или относительного изменения величины их намагниченности. Антиферромагнетизм - одно из состояний вещества, отличающееся тем, что соседние элементарные частицы вещества ориентированы навстречу друг другу (антипараллельно), и поэтому намагниченность тела в целом очень мала. Этим антиферромагнетизм отличается от ферромагнетизма, при котором одинаковая ориентация элементарных приводит к высокой намагниченности тела. За создание антиферромагнитного порядка и определенную ориентацию моментов ионов относительно осей ответственны два рода сил: за порядок — силы обменного взаимодействия (электрической природы), за ориентацию — силы анизотропии.

В антиферромагнетизме обменные силы стремятся установить каждую пару соседних моментов строго антипараллельно. Но они не могут предопределить направление моментов относительно осей. Это направление называется осью легкого намагничивания и определяется силами анизотропии. Последние представляют собой результат взаимодействия соседних ионов и более сложных взаимодействий электронов ионов с действующими внутри электрическими полями. В соответствии с этими двумя типами сил при теоретическом описании антиферромагнетизма вводят 2 эффективных поля: обменное поле Н_е и поле анизотропии Н_а. Представление о том, что в антиферромагнетике действуют 2 эффективных поля, позволяет объяснить многие свойства., в частности их поведение в переменных внешних полях. Переход из парамагнитного состояния в антиферромагнитное при температуре Нееля T_n происходит путем (фазового перехода 2-го рода). Особенность этого перехода состоит в плавном (без скачка), но очень крутом нарастании среднего значения момента каждого иона вблизи T_n. Этим объясняются указанные выше аномалии — возрастание удельной теплоемкости вблизи T_n и подобное ему температурное изменение коэффициента теплового расширения, модулей упругости и ряда других величин.

Слабый ферромагнетизм, существование небольшого (~0,1-10СГСМ/моль, или ~10²—10⁴а/(м·моль)) спонтанного момента у определенных классов антиферромагнетиков. Этот момент может возникать в результате нестрогой антипараллельности векторов намагниченности подрешеток антиферромагнетика (поперечный слабый ферромагнетизм) или в результате неравенства величин намагниченности двух антипараллельных подрешеток антиферромагнетика. Наиболее подробно слабый ферромагнетизм изучен в ромбоэдрических антиферромагнетиках (МnСО₃, и др.) и в ортоферритах — RFeO₃ (R — трехвалентный ион редкоземельного элемента). У всех до сих пор известных антиферромагнетиков также обнаружен поперечный слабый ферромагнетизм Теоретическое объяснение слабого ферромагнетизма было дано И. Е. Дзялошинским в 1957 году, который показал, что существование слабого ферромагнетизма следует из самых общих представлений о симметрии кристаллов. Теория Дзялошинского, в частности, объясняет, почему в одноосных кристаллах слабый ферромагнетизм наблюдается, когда намагниченность подрешеток направлена перпендикулярно главной оси симметрии и отсутствует, когда намагниченность параллельна оси. Эффективное поле, приводящее к слабому ферромагнетизму, получило название поля Дзялошинского. Оно в 10²—10⁴ раз слабее эффективного поля обменного взаимодействия, обусловливающего намагниченность подрешеток.

Долгое время не существовало экспериментальных методов, которые могли бы непосредственно подтвердить существование антиферромагнитной структуры. В 1949 было показано, что антиферромагнитную структуру можно обнаружить и изучить методами нейтронографии. Нейтроны не имеют электрического заряда, но обладают магнитным моментом. Пучок медленных нейтронов, проходящий через антиферромагнетик, взаимодействует с магнитными ионами вещества и испытывает рассеяние. Экспериментально получаемая зависимость числа рассеянных нейтронов от угла рассеяния позволяет определить расположение магнитных ионов в антиферромагнетике и среднее значение их магнитных моментов.

За создание антиферромагнитного порядка и определённую ориентацию магнитных моментов ионов относительно кристаллографических осей ответственны два рода сил: за порядок — силы обменного взаимодействия (электрической природы), за ориентацию — силы магнитной анизотропии. В А. обменные силы стремятся установить каждую пару соседних магнитных моментов строго антипараллельно. Но они не могут предопределить направление моментов относительно кристаллографических осей. Это направление называется осью лёгкого намагничивания и определяется силами магнитной анизотропии. Последние представляют собой результат магнитного взаимодействия соседних магнитных ионов и более сложных взаимодействий электронов магнитных ионов с действующими внутри кристалла электрическими полями.

В соответствии с этими двумя типами сил при теоретическом описании А. вводят 2 эффективных магнитных поля: обменное поле Н_е и поле анизотропии Н_а. Представление о том, что в антиферромагнетике действуют 2 эффективных магнитных поля, позволяет объяснить многие свойства., в частности их поведение в переменных внешних магнитных полях. Переход из парамагнитного состояния в антиферромагнитное при температуре Нееля T_N происходит путём (фазового перехода 2-го рода. Особенность этого перехода состоит в плавном (без скачка), но очень крутом нарастании среднего значения магнитного момента каждого иона вблизи T_N (рис. 3). Этим объясняются указанные выше аномалии — возрастание удельной теплоёмкости вблизи T_N и подобное ему температурное изменение коэффициента теплового расширения, модулей упругости и ряда др. величин.

Изучение антиферромагнетиков внесло существенный вклад в развитие современных представлений о физике магнитных явлений. Открыты: новые типы магнитных структур — слабый ферромагнетизм, геликоидальные структуры и др. (см. Магнитная структура), обнаружены новые явления: пьезомагнетизм, магнетоэлектрический эффект, расширены представления об обменном и других типах взаимодействия в магнетиках. Практического применения А. пока не нашёл. Это связано с тем, что при переходе в антиферромагнитное состояние большая часть макроскопических физических свойств меняется мало. Исключение составляют высокочастотные свойства антиферромагнетиков. Во многих антиферромагнетиках наблюдается сильное резонансное поглощение электромагнитного излучения для длин волн от 1 см до 0,001 см.

Антиферромагнетик - вещество, в котором установился антиферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов.

Обычно вещество становится антиферромагнетиком ниже определённой температуры T_N, так называемой точки Нееля и остаётся антиферромагнетиком вплоть до T/K.

Среди элементов антиферромагнетиками являются твёрдый кислород (a-модификация при T<24K), хром (T_N=310K), а также ряд редкоземельных металлов. В последних обычно наблюдаются сложные антиферромагнитные структуры в температурной области между T_N и (0K<T₁<T_N). При более низких температурах они становятся ферромагнетиками.

Число известных химических соединений, которые становятся антиферромагнетиками при определённых температурах, приближается к тысяче. Большая часть антиферромагнетиков обладает значениями T_N, лежащими существенно ниже комнатной температуры.

Магнитострикция (от лат. strictio — сжатие, натягивание) — эффект изменения формы тела при воздействии на него магнитного поля. Эффект вызван изменением взаимосвязей между атомами в кристаллической решётке, и поэтому свойственен всем веществам. Изменение формы тела может проявляться, например, в растяжении, сжатии, изменении объёма, что зависит как от действующего магнитного поля, так и от кристаллической структуры тела. Наибольшие изменения размеров обычно происходят у сильномагнитных материалов. Их относительное удлинение ΔL / L обычно варьируется в пределах 10^-5…10^-2.

При работе многих электроприборов можно услышать исходящий от них шум. Шум устройств, питающихся от бытовой электросети может быть похож на жужжание или гудение. Одна из возможных причин этого — магнитострикция сердечников в индуктивных конструкциях, таких так трансформаторы или дроссели. При протекании переменного тока через их катушки создаётся переменное магнитное поле такой же частоты, которое заставляет ферромагнитные сердечники сжиматься и растягиваться (с частотой 100 Гц для 50 Гц тока, или кратных частотах), которые в свою очередь передают эти колебания в воздух и другим элементам конструкции. Громкий шум может значительно ухудшить экологию окружающего пространства. Действие вибрации на внутренние элементы конструкции может послужить причиной развития трещин, способных вывести прибор из строя.

Для измерения уровня жидкости в резервуаре располагается вертикальный волновод из магнитострикционного материала в защитной оболочке. Вокруг волновода в жидкости свободно плавает кольцевой поплавок, содержащий постоянные магниты. При протекании по волноводу электрического тока возникает магнитное поле, взаимодействующее с магнитным полем поплавка. При подаче электрического импульса по волноводу в зоне нахождения поплавка из-за магнитострикционного эффекта возникает механическая деформация волновода, вследствие которой по волноводу начинает распространяться ультразвуковая волна. По времени между генерацией импульса и регистрацией фронта ультразвуковой волны в верхней точке волновода определяется уровень жидкости.
При использовании поплавков с различной удельной массой возможно измерение не только уровня жидкости (уровня границы раздела жидкой и газообразной фазы), но и уровни раздела сред с отличающейся плотностью (например, бензина и подтоварной воды).
На практике данный метод используется для измерения уровня в резервуарах высотой до 18м и обеспечивает достаточно низкую абсолютную погрешность измерений - около 1 мм.