亚铁磁性是在无外加
磁场的情况下,
磁畴内由于相邻
原子间
电子的
交换作用或其他相互作用,使它们的
磁矩在克服热运动的影响后,处于部分抵消的有序排列状态,以致还有一个合磁矩的现象。亚铁磁性物质在
居里点以下保持暂态磁性,在该温度以上则表现为
顺磁性。亚铁磁性物质的特点是不同亚晶格的原子磁矩呈相反排列,但由于磁矩大小不
相等,因此仍存在自发磁化。
当施加外磁场后,其
磁化强度随外磁场的变化与
铁磁性物质相似。
硫酸亚铁磁性与
反铁磁性具有相同的物理本质,只是亚铁磁体中反平行的
自旋磁矩大小不等,因而存在部分抵消不尽的自发磁矩,类似于铁磁体。
铁氧体大都是亚铁磁体。亚铁磁性物质可能在某些温度下出现磁抵消点,此时两种亚晶格的
磁矩大小相同,导致净磁矩为零。这种现象在
石榴石和
稀土金属——过渡金属
混合物中容易观测到。
亚铁磁性物质具有高
电阻率和
各向异性的特性。各向异性实际上因外加场而产生。当这个外加的场按照
磁极排列时,它产生一个净磁偶极矩并使该磁极以外加场控制的频率
进动,被称为
拉莫尔进动或进动频率。作为特列,
微波信号循环被
极化,与和磁极矩强烈交互的进动为同方向;当被相反方向的极化后,该互动则非常弱。当互动强烈时,该微波信号可以穿过该材料。此方向性性质被用于微波设备中,像
隔离器、循环器和旋转器中。亚铁磁性物质还被用于生产光频隔离器和光学循环器中。
像
铁磁性物质一样,当
磁场不存在时,亚铁磁性物质仍旧会保持磁化不变;又像
反铁磁性物质一样,相邻的
电子自旋指向相反方向。这两种性质并不互相矛盾,在亚铁磁性物质内部,分别属于不同次晶格的不同
原子,其
磁矩的方向相反,数值大小不
相等,所以,物质的净磁矩不等于0,
磁化强度不等于零,具有较微弱的铁磁性。
由于亚铁磁性物质是
绝缘体。处于高频率时变磁场的亚铁磁性物质,由于感应出的
涡电流很少,可以允许
微波穿过,所以,可以做为像
隔离器(isolator)、循环器(circulator)、回旋器(gyrator)等等
微波器件的材料。
由于组成亚铁磁性物质的成分必需分别具有至少两种不同的磁矩,只有化合物或合金才会表现出亚铁磁性。常见的亚铁磁性物质有
磁铁矿(
四氧化三铁)、
铁氧体(
肥粒铁)等等。亚铁磁性材料如铁
石榴石(YIG)和由铁
氧化物与其他元素(例如铝、钴、、锰、锌)组成的
亚铁盐也展现出亚铁磁性。磁铁矿是最早被人知的磁性物质,它在
路易·奈尔发现亚铁磁性和
反铁磁性之前,被归为铁磁性物质。