Nullmagnetisierung

Nullmagnetisierung bezeichnet den Zustand, in dem die makroskopische Magnetisierung M eines Materials im Gleichgewichtsfeld null ist. Das bedeutet, dass bei Abwesenheit eines äußeren Magnetfelds keine bleibende oder orientierte Gesamtmagnetisierung vorhanden ist.

Ursachen und Typen dieses Zustands sind vielfältig. In Paramagneten ist M bei H = 0 per Definition gleich null, da die einzelnen Spins ungeordnet sind und keine spontane Ordnung besteht. Diamagnetische Stoffe zeigen ebenfalls keine Nettomagnetisierung im Nullfeld, wenngleich sie eine sehr geringe, objektspezifische Suszeptibilität besitzen. In vielen Ferromagneten tritt jedoch bei niedrigen Temperaturen eine spontane Magnetisierung auf, sodass M auch bei H = 0 größer als null sein kann. Nullmagnetisierung kann in solchen Systemen entstehen, wenn sich die magnetischen Momente in Untergitterstrukturen antiparallel ausrichten (Antiferromagnetismus) und sich zu Null addieren. Ferrimagnetische Materialien können ebenfalls eine Nullmagnetisierung zeigen, wenn die Beiträge der Subgittermomente sich bei bestimmten Temperaturen so kompensieren, dass die Gesamtmagnetisierung verschwindet (Ausgleichpunkt).

Messung und Bedeutung. Die magnetische Momentenmessung erfolgt meist über SQUID-Magnetometer oder Vibrating-Sample-Magnetometer, um M als Funktion von Temperatur und Feld zu bestimmen. Eine Nullmagnetisierung bedeutet in der Praxis oft auch, dass keine Remanenz vorhanden ist und der remnants magnetische Fluss bei H = 0 verschwindet. In Anwendungen ist ein Zustand mit Nullmagnetisierung wünschenswert, um Streufelder zu minimieren oder spezifische magnetische Zustände zu stabilisieren.

Zusammenfassung. Nullmagnetisierung beschreibt den makroskopischen Zustand ohne Netto-Magnetisierung, der durch Antiferromagnetismus, kompensierte Ferrimagnetsysteme oder paramagnetische/diamagnetische Eigenschaften hervorgerufen werden kann.