ferrimagnetisch

Ferrimagnetismus ist eine Form der magnetischen Ordnung, bei der die magnetischen Momente verschiedener Sublattices eines Materials antiparallel ausgerichtet sind, jedoch ungleiche Größen besitzen. Dadurch entsteht eine Nettomagnetisierung, im Gegensatz zum idealen Antiferromagneten mit exakt gleichen Gegenrichtungen und zum Ferromagneten, bei dem alle Momente in dieselbe Richtung weisen. Die magnetische Ordnung entsteht durch Austauschwechselwirkungen zwischen den Sublattices.

In vielen ferrimagnetischen Materialien befinden sich die Ionen in unterschiedlichen Kristalluntergittern, zum Beispiel tetraedrische A- und oktaedrische B-Stellen in Spinellstrukturen. Die Momente auf A- und B-Untergittern richten sich antiparallel zueinander, aber aufgrund ungleicher lokalen Momente bleibt eine Restmagnetisierung erhalten. Klassische Beispiele sind Magnetit Fe3O4 und Garnite wie Y3Fe5O12 (YIG). Ferrimagnetische Anordnungen können kollinear oder auch nicht-kollinear sein, je nach Struktur und Wechselwirkungen.

Die Ordnung ist temperaturabhängig. Unterhalb der Curie- oder Neel-Temperatur zeigt sich eine Netto-Magnetisierung; mit steigender Temperatur nimmt sie ab, bis sie sich beim Erreichen der kritischen Temperatur verflüchtigt. In einigen Systemen existiert eine Kompensationstemperatur, bei der die Beiträge der Sublattices exakt gleichen Betrag haben und die Gesamtmagnetisierung verschwindet.

Anwendungen finden ferrimagnetische Materialien in Transformatoren- und Induktorkernen aus Ferriten, magnetischen Speichern und magnetooptischen Systemen; sie spielen auch eine Rolle in spintronic Anwendungen. Typische Beispiele sind MnZn- oder NiZn-Ferrite sowie YIG und ferrimagnetische Heusler-Verbindungen.