Bringt man einen Antiferromagneten(AF) mit einem Ferromagneten(F) in Kontakt, so kann unter bestimmten Voraussetzungen eine sogenannte Austauschverschiebung (Exchange Bias) der Hysteresekurve des Schicht-systems bezüglich des Nullpunktes des angelegten äußeren Magnetfeldes beobachtet werden [NS99]. Wenn die Curie-Temperatur T_C des F höher als die Néel-Temperatur T_N des AF ist und das AF-F-System oberhalb T_N in einem äußeren Magnetfeld hergestellt wird, bzw. nach Herstellung bei Raumtemperatur über T_N erhitzt und im Magnetfeld unter T_N abgekühlt wird, zeigt sich eine auf der Magnetfeldachse verschobene Hysteresekurve (siehe nebenstehende Abbildung).

Der Grund für diese Verschiebung der Hysteresekurve des F liegt in der Austauschkopplung der F- und AF-Spins an der Grenzfläche. Wenn ein äußeres Magnetfeld in einem Temperaturbereich T_N < T < T_C angelegt wird, richten sich die F-Spins parallel zu diesem Feld aus, während die AF-Spins paramagnetisch bleiben (obige Abb. (a)). Kühlt man das System unterhalb T_N, richten sich die AF-Spins in nächster Nähe der F-Spins parallel (bei ferromagnetischer Kopplung) oder antiferromagnetisch (bei antiferro-magnetischer Kopplung) aus und 'frieren' ein. Es entsteht durch diese Austauschwechselwirkung eine unidirektionale Anisotropie (obige Abb. (b)). Bei einer Ummagnetisierung entgegengesetzt zur leichten Achse der unidirektionalen Anisotropie üben die AF-Spins ein starkes Drehmoment auf die F-Spins aus (obige Abb. (c)), so dass ein größeres Feld zum vollständigen Umdrehen dieser Spins (obige Abb. (d)) notwendig ist als beim reinen Ferromagneten. Wird das äußere Magnetfeld wieder verringert, beginnen sich die F-Spins schon bei einem geringeren Feld entlang der äußeren Magnetfeldrichtung auszurichten, da jetzt von den AF-Spins ein anziehendes Drehmoment ausgeht (obige Abb.(e)). Dieser zusätzliche Beitrag entspricht der Verschiebung der Hysterese auf der Feldachse. Das System verhält sich, als wäre ein zusätzliches internes Verschiebungsfeld vorhanden.

[NS99] J. Nogues, I.K. Schuller, J. Magn. Magn. Mater. 192 (1999) 203