Метамагнетик, вещество, обладающее в слабых магнитных полях свойствами антиферромагнетиков, а в полях напряжённостью выше 5—10 кэ — свойствами ферромагнетиков. Типичными Метамагнетик являются слоистые соединения типа FeCl₂, в которых слои ионов железа, обладающих магнитным моментом, отделены друг от друга двумя слоями немагнитных ионов хлора. Слои магнитных ионов представляют собой двумерные ферромагнетики, внутри этих слоев между ионами имеется сильное ферромагнитное обменное взаимодействие (см. Ферромагнетизм). Между собой соседние слои магнитных ионов связаны антиферромагнитно (см. Антиферромагнетизм). В результате в системе магнитных моментов устанавливается упорядоченное состояние в виде слоистой магнитной структуры из чередующихся по направлению намагниченности ферромагнитных слоев. Нейтронографические исследования (см. Нейтронография) подтвердили существование такой магнитной структуры в FeCl₂, FeBr₂, FeCO₃ и др. Метамагнетик Вследствие относительно слабой антиферромагнитной связи между слоями и не очень большой магнитной анизотропии самих слоев, внешние магнитные поля напряжённостью выше 5—10 кэ могут превратить слоистый Метамагнетик в однородный намагниченный ферромагнетик (рис.). Фазовый переход 1-го рода, при котором векторы намагниченности всех слоев Метамагнетик устанавливаются параллельно приложенному магнитному полю, называются метамагнитным.

  Часто термин «Метамагнетик» распространяют на все антиферромагнетики, в которых эффективное магнитное поле анизотропии H_A (ответственное за ориентацию магнитных моментов относительно кристаллографических осей) больше (или равно) H_E — эффективного поля антиферромагнитного обменного взаимодействия.

 

  Лит.: Ландау Л. Д., Возможное объяснение зависимости восприимчивости от поля при низких температурах. Собр. трудов, т. 1, Метамагнетик, 1969; Боровик-Романов А. С., Антиферромагнетизм, в сборнике: Антиферромагнетизм и ферриты, Метамагнетик, 1962 (Итоги науки. Физико-математические науки, т. 4); Вонсовский С. В., Магнетизм, Метамагнетик, 1971, с. 760.

  А. С. Боровик-Романов.

Кривая намагничивания FeBr₂ в метамагнитном состоянии (J — намагниченность образца, Н — напряжённость внешнего магнитного поля). В поле Н ~ 40 кэ (при 4,2 К) в FeBr₂ происходит фазовый переход 1-го рода в ферромагнитное состояние.