반강자성

반강자성체에서는 작은 전자석같이행동하며 서로 인접해 있는 이온(산화망간에서는 Mn²⁺)들이 비교적 낮은 온도일 때, 물질 내에서 자발적으로 서로 반대방향(반평행)으로 정렬하기 때문에 전체적으로는 외부에 자성을 거의 나타내지 않는다. 반강자성 물질은 몇몇 이온 결합 고체, 일부 금속, 합금 등을 포함하며 이 물질 내에서는 한 방향을 향하고 있는 자성 원자나 이온에 의한 자성이 반대방향으로 정렬된 원자나 이온군에 의해 상쇄된다. 이처럼 원자자석이 자발적으로 반평행으로 결합되어 있던 것은 가열되면 점차 파괴되어 닐 온도에서갑자기 사라지게 된다. 이런 닐온도는 반강자성 물질의 고유한 값이다(닐 온도는 1936년에 반강자성에 대해서 최초로 설명한 사람중의 하나인 프랑스의 물리학자 루이 넬의 이름을 따라서 명명되었고, '닐'은 '넬'의 영어식 발음임). 어떤 반강자성 물질은 상온, 심지어는 상온보다 수백 도가 넘는 닐온도를 갖기도 하지만 대개는 이보다 낮은 값이며, 예를 들어 산화망간의 경우에는 122K(－151℃)이다(강자성).

반강자성 물질은 자기장이 가해지면 온도에 따라 특별한 행동을 한다. 극저온에서는 원자자석이 반평행의 규칙성을 확고히 유지하기 때문에 외부에서 걸어준 자기장에 반응을 보이지 않지만 좀더 온도가 높아지면 일부 원자가 규칙적인 배열에서 벗어나서 외부의 자기장에 따라 정렬하게 된다. 그러나 이러한 정렬에 의해서 고체 내에 생성되는 약한 자기장은 닐 온도에서 최대값을 갖게 된다. 이 온도를 넘어서게 되면 열교란(熱攪亂)에 의해 이 원자들이 자기장과 정렬하는 것이 서서히 방해를 받게 되어 온도가 점차 올라갈수록 고체 내에 생성되는 약한 자기장은 계속해서 감소하게 된다.