Antiferomagnetizem je, ko se elektroni v materialu združijo in tvorijo verigo nasprotno nabitih delcev, čeprav se zdi, da material kot celota nima nobene magnetne kakovosti. Antiferomagnetizem je nasprotje feromagnetizma, kjer se delci poravnajo, in se pojavlja v materialih, kot je manganov oksid. Pojav se na splošno zmanjšuje, ko se temperatura dvigne, elektroni se poljubno razpršijo in ne tvorijo več verig. Temperatura, pri kateri se to zgodi, se imenuje Neelova temperatura.
Ime antiferomagnetizem izhaja iz nasprotnega izraza, feromagnetizem. Pri feromagnetizmu se delci znotraj materiala poravnajo znotraj domene, tako da je znotraj te specifične domene material magneten. To je lahko težko najti navzven, ker obstaja veliko različnih skupin delcev, ki niso poravnani na enak način. Eden od feromagnetnih materialov je železo. Latinska beseda za železo, “ferrum”, je od koder izvira beseda “feromagnetno”. Feromagnetni materiali lahko postanejo magnetni z uporabo zunanjega magnetnega polja in se pogosto uporabljajo za elektromagnete.
Antiferomagnetizem pomeni, da se elektroni v materialu ne poravnajo z isto magnetno polarnostjo. Tudi znotraj določenih domen material ne kaže nobenih magnetnih lastnosti. Ker se elektroni ne poravnajo v isti polarnosti, se medsebojno izničijo s specifično verigo elektronov. To se razlikuje od feromagnetizma, saj so v feromagnetnih materialih verige sestavljene iz elektronov z ujemajočo se polarnostjo, vendar se različne verige medsebojno izničijo.
Louis Neel, francoski fizik, je odkril temperaturo, pri kateri je mogoče ustvariti najvišjo možno raven magnetizma v antiferomagnetnem materialu, ki se zdaj imenuje Neelova temperatura. Ko temperatura nenehno narašča, se lahko nekateri nasprotno poravnani delci osvobodijo svojih verig in se razporedijo glede na zunanje polje. Vsak material ima drugačno temperaturo Neela; na primer, tisti za manganov oksid je minus 240 stopinj Fahrenheita (151 stopinj Celzija), drugi pa so lahko enaki ali višji od sobne temperature. Nad Neelovo temperaturo se elektroni, ki se osvobodijo verig, ki jih povzroča antiferomagnetizem, ne morejo tvoriti niti v šibke magnetne skupine, kot se lahko pri nižjih temperaturah. Ko temperatura postaja višja in višja, se stopnja nereda v atomski strukturi materiala poveča, s čimer se zmanjša njegova raven magnetizma.