Антиферромагне́тик, вещество, в котором спонтанно устанавливается антипараллельная ориентация элементарных магнитных моментов атомов или ионов (см. Антиферромагнетизм).
Для антиферромагнетиков характерны небольшие значения магнитной восприимчивости, сильно зависящие от температуры. При нагревании антиферромагнетик испытывает фазовый переход в парамагнитное состояние при температуре ТN — так называемой точке Нееля. В интервале температур ниже точки Нееля в большинстве случаев вещество остается антиферромагнетиком.
Первыми соединениями, в которых был обнаружен антиферромагнетизм, были слоистые хлориды Fe, Co и Ni. На зависимость теплоемкости этих веществ от температуры был обнаружен максимум, характерный для фазового перехода второго рода — магнитного фазового перехода
Антиферромагнетиками являются хром, марганец, ряд редкоземельных элементов (Ce, Nd, Sm, Nm и др.). Известно более тысячи соединений, обладающих антиферромагнитными свойствами. Простейшие химические соединения на основе металлов переходной группы типа оксидов, галогенидов, сульфидов, фторидов, сульфатов, карбонатов и т.п. также являются типичными антиферромагнетиками.
Типичными представителями кристаллов с простой антиферромагнитной структурой являются оксиды переходных металлов. В качестве примера структуры антиферромагнетика обычно приводят магнитную структуру оксида марганца, кристаллизующегося в решетке NaCl (см. Структурные типы кристаллов). Магнитоактивные ионы марганца в этой структуре образуют две кубические подрешетки с противоположно направленными магнитными моментами, вставленные друг в друга. В структуре антиферромагнетика суммарная намагниченность кристалла отсутствует, так как магнитные моменты атомов взаимно компенсируются. Макроскопический суммарный момент единицы объема IS магнитной элементарной ячейки такой структуры равен нулю. К антиферромагнетикам принадлежит твердый кислород (α-модификация, существующая при Т
Антиферромагнетизм обнаружен в некоторых полупроводниках (халькогениды Mn, Cr, Eu и Gd). Интересные свойства проявляют антиферромагнитные редкоземельные ферриты-гранаты, в которых ионы железа замещены алюминием и галлием (Dy3Al5O12 и Dy3Ga5O12). В них наблюдаются трансформации антиферромагнитной структуры при действии магнитного поля. Эти соединения представляют интерес в качестве магнитных хладоагентов для получения низких температур методом магнитного охлаждения в магнитных холодильных машинах.
В основном антиферромагнетики пока еще не находят практического применения. Однако изучение физических свойств антиферромагнетиков играет большую роль в современном развитии физики магнитных явлений и особенно теории фазовых переходов и исследований свойств одно- и двухмерных магнитных структур.