Diferența cheie dintre paramagnetic și superparamagnetic este că susceptibilitatea magnetică a unui material superparamagnetic este mai mare în comparație cu cea a unui material paramagnetic.
Termenul paramagnetic se referă la unele materiale care au atracții slabe față de câmpurile magnetice aplicate extern, unde în interior au câmpuri magnetice induse în direcția câmpului magnetic aplicat. Termenul superparamagnetic, pe de altă parte, se referă la forma de magnetism care apare în nanoparticulele feromagnetice sau ferimagnetice mici.
Susceptibilitatea magnetică se referă la măsura în care un material poate deveni magnetizat într-un câmp magnetic aplicat. Îl putem descrie ca fiind raportul dintre raportul de magnetizare și intensitatea câmpului de magnetizare aplicat.
Ce este paramagnetic?
Termenul paramagnetic se referă la unele materiale care au atracții slabe față de câmpurile magnetice aplicate extern, unde în interior au câmpuri magnetice induse în direcția câmpului magnetic aplicat. Este o formă de magnetism, iar alte forme majore includ materiale diamagnetice și feromagnetice. Materialele paramagnetice includ în cea mai mare parte elemente chimice și unii compuși care au o permeabilitate magnetică relativă puțin mai mare decât 1. Prin urmare, aceste materiale sunt atrase de câmpurile magnetice.
Figura 01: Paramagnetismul oxigenului molecular, așa cum este indicat de atracția oxigenului lichid asupra magneților
Majoritatea atomilor care au orbitali atomici incomplet umpluți sunt paramagnetici, deoarece paramagnetismul apare din cauza prezenței electronilor neperechi în material. Cu toate acestea, pot exista unele excepții, cum ar fi cuprul. Spinul electronilor nepereche tinde să aibă un moment de dipol magnetic, ceea ce îi face să acționeze ca niște magneți mici. În plus, spinurile electronilor se aliniază paralel cu câmpul magnetic atunci când este prezent un câmp magnetic extern. Acest lucru determină o atracție netă.
Cu toate acestea, paramagneții nu rețin nicio magnetizare în absența câmpului magnetic extern din cauza mișcării termice care randomizează orientările spin. Prin urmare, magnetizarea totală tinde să scadă la zero la eliminarea câmpului magnetic aplicat.
Ce este superparamagnetic?
Termenul superparamagnetic se referă la forma de magnetism care apare în nanoparticulele feromagnetice sau ferimagnetice mici. Este, de asemenea, o formă de magnetism. De obicei, în nanoparticulele mici, magnetizarea poate inversa direcția în mod aleatoriu atunci când există o influență care vine de la temperatură. Numim timpul tipic dintre cele două flip-uri ca timp de relaxare Neel.
Figura 02: Cluster de nanoparticule de silice de maghemite
Când nu există un câmp magnetic extern, timpul pe care îl folosim pentru a măsura magnetizarea nanoparticulelor este mult mai lung decât timpul de relaxare Neel, astfel încât magnetizarea lor apare ca zero medie. Această stare se numește stare superparamagnetică. Când apare această stare, un câmp magnetic extern poate magnetiza nanoparticulele într-un mod similar cu cel al unui paramagnet. În plus, susceptibilitatea magnetică a unui material superparamagnetic este mai mare în comparație cu cea a unui paramagnet.
Care este diferența dintre paramagnetic și superparamagnetic?
Susceptibilitatea magnetică se referă la măsura în care un material poate deveni magnetizat într-un câmp magnetic aplicat. Îl putem descrie ca fiind raportul dintre raportul de magnetizare și intensitatea câmpului de magnetizare aplicat. Diferența cheie dintre paramagnetic și superparamagnetic este că susceptibilitatea magnetică a unui material superparamagnetic este mai mare în comparație cu cea a unui material paramagnetic.
Infograficul de mai jos prezintă diferențele dintre paramagnetic și superparamagnetic sub formă tabelară pentru comparare una lângă alta.
Rezumat – Paramagnetic vs Superparamagnetic
Termenul paramagnetic se referă la unele materiale care au atracții slabe față de câmpurile magnetice aplicate extern, unde în interior, au indus câmpuri magnetice în direcția câmpului magnetic aplicat. Termenul superparamagnetic se referă la forma de magnetism care apare în nanoparticule feromagnetice sau ferimagnetice mici. Diferența cheie dintre paramagnetic și superparamagnetic este că susceptibilitatea magnetică a unui material superparamagnetic este mai mare în comparație cu cea a unui material paramagnetic.
