L’antiferromagnétisme se produit lorsque les électrons d’un matériau fusionnent, formant une chaîne de particules de charges opposées, même si le matériau dans son ensemble ne semble pas avoir de qualité magnétique. L’antiferromagnétisme est l’opposé du ferromagnétisme, où les particules s’alignent, et se produit dans des matériaux tels que l’oxyde de manganèse. Le phénomène diminue généralement à mesure que la température augmente, les électrons se dispersant arbitrairement et ne formant plus de chaînes. La température à laquelle cela se produit est appelée température de Neel.
Le nom antiferromagnétisme est dérivé du terme opposé, ferromagnétisme. Dans le ferromagnétisme, les particules d’un matériau s’alignent dans un domaine de sorte que dans ce domaine spécifique, le matériau est magnétique. Cela peut être difficile à trouver à l’extérieur, car il existe de nombreux groupes de particules différents qui ne sont pas alignés de la même manière les uns que les autres. Un matériau ferromagnétique est le fer. Le mot latin pour fer, ferrum, est l’origine du mot ferromagnétique. Les matériaux ferromagnétiques peuvent être rendus magnétiques à l’aide d’un champ magnétique externe, et ils sont souvent utilisés pour les électro-aimants.
L’antiferromagnétisme signifie que les électrons dans le matériau ne s’alignent pas avec la même polarité magnétique. Même dans les domaines spécifiques, le matériau ne présente aucune qualité magnétique. Du fait que les électrons ne s’alignent pas dans la même polarité, ils s’annulent avec la chaîne d’électrons spécifique. Ceci est différent du ferromagnétisme, car dans les matériaux ferromagnétiques, les chaînes sont constituées d’électrons de polarité correspondante, mais les différentes chaînes s’annulent.
Louis Neel, un physicien français, a trouvé la température à laquelle le niveau de magnétisme le plus élevé possible peut être produit dans un matériau antiferromagnétique, maintenant appelé température de Neel. Au fur et à mesure que la température augmente régulièrement, certaines des particules alignées de manière opposée peuvent se libérer de leurs chaînes et s’organiser selon un champ externe. Chaque matériau a une température Neel différente ; par exemple, celle de l’oxyde de manganèse est de moins 240 degrés Fahrenheit (151 degrés Celsius), mais d’autres peuvent être égales ou supérieures à la température ambiante. Au-dessus de la température de Neel, les électrons qui se libèrent des chaînes produites par l’antiferromagnétisme ne peuvent même pas former les groupes magnétiques faibles qu’ils peuvent à des températures plus basses. Au fur et à mesure que la température augmente, le niveau de désordre dans la structure atomique du matériau augmente, diminuant ainsi son niveau de magnétisme.