Antiferromagnetism är när elektronerna i ett material sammansmälter och bildar en kedja av motsatt laddade partiklar, även om materialet som helhet inte verkar ha någon magnetisk kvalitet. Antiferromagnetism är motsatsen till ferromagnetism, där partiklarna anpassar sig, och förekommer i material som manganoxid. Fenomenet minskar i allmänhet när temperaturen stiger, elektronerna sprids godtyckligt och bildar inte längre kedjor. Temperaturen vid vilken detta inträffar kallas Neel-temperaturen.
Namnet antiferromagnetism kommer från den motsatta termen, ferromagnetism. I ferromagnetism, partiklar inom ett material anpassa sig inom en domän så att inom den specifika domänen, materialet är magnetiskt. Detta kan vara svårt att hitta externt, eftersom det finns många olika grupper av partiklar som inte är inriktade på samma sätt som varandra. Ett ferromagnetiskt material är järn. Det latinska ordet för järn, ”ferrum”, är varifrån ordet ”ferromagnetisk” kommer från. Ferromagnetiska material kan göras för att vara magnetiska med användning av ett externt magnetfält, och de används ofta för elektromagneter.
Antiferromagnetism innebär att elektronerna i materialet inte ställer sig i linje med samma magnetiska polaritet. Inte ens inom de specifika domänerna uppvisar materialet några magnetiska egenskaper. Som ett resultat av att elektronerna inte anpassar sig i samma polaritet, tar de ut varandra med den specifika elektronkedjan. Detta skiljer sig från ferromagnetism, för i ferromagnetiska material består kedjorna av elektroner med matchande polaritet, men de olika kedjorna tar ut varandra.
Louis Neel, en fransk fysiker, hittade temperaturen vid vilken högsta möjliga nivå av magnetism kan produceras i ett antiferromagnetiskt material, nu kallat Neel-temperaturen. När temperaturen stadigt ökar kan några av de motsatt inriktade partiklarna bryta sig loss från sina kedjor och ordna sig efter ett yttre fält. Varje material har olika Neel-temperatur; till exempel är den för manganoxid minus 240 grader Fahrenheit (151 grader Celsius), men andra kan vara lika med eller högre än rumstemperatur. Över Neel-temperaturen kan elektronerna som bryter sig loss från kedjorna som produceras av antiferromagnetism inte ens bildas till de svaga magnetiska grupper som de kan vid lägre temperaturer. När temperaturen blir högre och högre, ökar nivån av oordning i materialets atomära struktur, vilket minskar dess magnetismnivå.