Avainero paramagneettisen ja superparamagneettisen välillä on, että superparamagneettisen materiaalin magneettinen herkkyys on suurempi kuin paramagneettisen materiaalin.
Termi paramagneettinen viittaa joihinkin materiaaleihin, joilla on heikko vetovoima ulkoisesti käytettyihin magneettikenttiin, joissa niissä on sisäisesti indusoituneita magneettikenttiä käytetyn magneettikentän suunnassa. Termi superparamagneettinen puolestaan viittaa magnetismin muotoon, joka esiintyy pienissä ferromagneettisissa tai ferrimagneettisissa nanohiukkasissa.
Magneettinen suskeptiibiliteetti viittaa siihen, kuinka paljon materiaali voi magnetisoitua käytetyssä magneettikentässä. Voimme kuvata sitä magnetisoitumisen suhteen ja käytetyn magnetointikentän voimakkuuden välisenä suhteena.
Mikä on paramagneettinen?
Termi paramagneettinen viittaa joihinkin materiaaleihin, joilla on heikko vetovoima ulkoisesti käytettyihin magneettikenttiin, joissa niissä on sisäisesti indusoituneita magneettikenttiä käytetyn magneettikentän suunnassa. Se on magnetismin muoto, ja muita päämuotoja ovat diamagneettiset ja ferromagneettiset materiaalit. Paramagneettiset materiaalit sisältävät enimmäkseen kemiallisia alkuaineita ja joitain yhdisteitä, joiden suhteellinen magneettinen permeabiliteetti on hieman suurempi kuin 1. Siksi nämä materiaalit houkuttelevat magneettikenttiä.
Kuva 01: Molekyylihapen paramagnetismi, kuten nestemäisen hapen vetovoima magneetteihin osoittaa
Useimmat atomit, joilla on epätäydellisesti täytetty atomikiertorata, ovat paramagneettisia, koska paramagnetismi johtuu materiaalissa olevien parittomia elektroneja. Joitakin poikkeuksia voi kuitenkin olla, kuten kupari. Parittomien elektronien spinillä on taipumus olla magneettinen dipolimomentti, mikä saa ne toimimaan kuin pieniä magneetteja. Lisäksi elektronien spinit ovat samansuuntaisia magneettikentän kanssa, kun ulkoinen magneettikenttä on läsnä. Tämä aiheuttaa netto vetovoiman.
Paramagneetit eivät kuitenkaan säilytä magnetoitumista ulkoisen magneettikentän puuttuessa, koska lämpöliike satunnaistaa spin-orientaatiot. Siksi kokonaismagnetisaatiolla on taipumus pudota nollaan, kun käytetty magneettikenttä poistetaan.
Mikä on superparamagneettinen?
Termi superparamagneettinen viittaa magnetismin muotoon, joka esiintyy pienissä ferromagneettisissa tai ferrimagneettisissa nanohiukkasissa. Se on myös magnetismin muoto. Tyypillisesti pienissä nanopartikkeleissa magnetointi voi satunnaisesti kääntää suuntaa, kun lämpötila vaikuttaa. Kutsumme tyypillistä aikaa kahden käännöksen välillä Neelin rentoutumisajaksi.
Kuva 02: Maghemiittisilikananohiukkasklusteri
Kun ulkoista magneettikenttää ei ole, aika, jota käytämme nanohiukkasten magnetisoitumisen mittaamiseen, on paljon pidempi kuin Neelin relaksaatioaika, joten niiden magnetoituminen näkyy keskimääräisenä nollana. Tätä tilaa kutsutaan superparamagneettiseksi tilaksi. Kun tämä tila tapahtuu, ulkoinen magneettikenttä voi magnetoida nanopartikkelit samalla tavalla kuin paramagneetti. Lisäksi superparamagneettisen materiaalin magneettinen susceptibiliteetti on suurempi kuin paramagneettien.
Mitä eroa paramagneettisella ja superparamagneettisella on?
Magneettinen suskeptiibiliteetti viittaa siihen, kuinka paljon materiaali voi magnetisoitua käytetyssä magneettikentässä. Voimme kuvata sitä magnetisoitumisen suhteen ja käytetyn magnetointikentän voimakkuuden välisenä suhteena. avainero paramagneettisen ja superparamagneettisen välillä on, että superparamagneettisen materiaalin magneettinen suskeptibiliteetti on suurempi kuin paramagneettisen materiaalin.
Alla oleva infografiikka esittelee paramagneettisen ja superparamagneettisen väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – paramagneettinen vs superparamagneettinen
Termi paramagneettinen viittaa joihinkin materiaaleihin, joilla on heikko vetovoima ulkoisesti käytettyihin magneettikenttiin, joissa ne ovat sisäisesti indusoineet magneettikenttiä käytetyn magneettikentän suuntaan. Termi superparamagneettinen viittaa magnetismin muotoon, joka esiintyy pienissä ferromagneettisissa tai ferrimagneettisissa nanohiukkasissa. avainero paramagneettisen ja superparamagneettisen välillä on, että superparamagneettisen materiaalin magneettinen herkkyys on suurempi kuin paramagneettisen materiaalin.
