A fő különbség a paramágneses és a szuperparamágneses között az, hogy a szuperparamágneses anyagok mágneses érzékenysége nagyobb, mint a paramágneses anyagoké.
A paramágneses kifejezés bizonyos anyagokra utal, amelyek gyengén vonzzák a külsőleg alkalmazott mágneses tereket, ahol belsőleg az alkalmazott mágneses tér irányába indukált mágneses mezőt tartalmaznak. A szuperparamágneses kifejezés viszont a mágnesesség azon formájára utal, amely kis ferromágneses vagy ferrimágneses nanorészecskékben jelenik meg.
A mágneses szuszceptibilitás arra utal, hogy egy anyag mennyire képes mágnesessé válni egy alkalmazott mágneses térben. Ezt úgy írhatjuk le, mint a mágnesezettség aránya és az alkalmazott mágneses térintenzitás aránya.
Mi az a paramágneses?
A paramágneses kifejezés bizonyos anyagokra utal, amelyek gyengén vonzzák a külsőleg alkalmazott mágneses tereket, ahol belsőleg az alkalmazott mágneses tér irányába indukált mágneses mezőt tartalmaznak. Ez a mágnesesség egy formája, és más főbb formák közé tartoznak a diamágneses és ferromágneses anyagok. A paramágneses anyagok többnyire kémiai elemeket és néhány olyan vegyületet tartalmaznak, amelyek relatív mágneses permeabilitása valamivel nagyobb, mint 1. Ezért ezeket az anyagokat a mágneses mezők vonzzák.
01. ábra: A molekuláris oxigén paramágnesessége, amint azt a folyékony oxigén vonzása jelzi a mágnesekhez
A legtöbb nem teljesen kitöltött atompályával rendelkező atom paramágneses, mivel a paramágnesesség az anyagban lévő páratlan elektronok miatt következik be. Vannak azonban kivételek, például a réz. A párosítatlan elektronok spinje hajlamos mágneses dipólusmomentumra, ami miatt apró mágnesként viselkednek. Ezenkívül az elektronok spinjei párhuzamosak a mágneses térrel, ha külső mágneses tér van jelen. Ez nettó vonzerőt okoz.
A paramágnesek azonban nem tartják meg a mágnesezettséget a külső mágneses tér hiányában a hőmozgás miatt, amely véletlenszerűvé teszi a spin orientációt. Ezért a teljes mágnesezettség általában nullára csökken az alkalmazott mágneses tér eltávolítása után.
Mi az a szuperparamágneses?
A szuperparamágneses kifejezés a mágnesesség azon formájára utal, amely kis ferromágneses vagy ferrimágneses nanorészecskékben jelenik meg. Ez is a mágnesesség egyik formája. Jellemzően a kis nanorészecskékben a mágnesezés véletlenszerűen megváltoztathatja az irányt, amikor a hőmérséklet befolyásolja. A két flip közötti tipikus időt Neel relaxációs időnek nevezzük.
02. ábra: Maghemit szilícium-dioxid nanorészecske klaszter
Amikor nincs külső mágneses tér, a nanorészecskék mágnesezettségének mérésére használt idő sokkal hosszabb, mint a Neel relaxációs ideje, így a mágnesezettségük átlagos nullaként jelenik meg. Ezt az állapotot szuperparamágneses állapotnak nevezzük. Amikor ez az állapot bekövetkezik, egy külső mágneses tér a paramágneshez hasonló módon képes mágnesezni a nanorészecskéket. Ezenkívül a szuperparamágneses anyagok mágneses szuszceptibilitása nagyobb, mint a paramágneseké.
Mi a különbség a paramágneses és a szuperparamágneses között?
A mágneses szuszceptibilitás arra utal, hogy egy anyag mennyire képes mágnesessé válni egy alkalmazott mágneses térben. Ezt úgy írhatjuk le, mint a mágnesezettség aránya és az alkalmazott mágnesezési tér intenzitása közötti arányt. A fő különbség a paramágneses és a szuperparamágneses között az, hogy a szuperparamágneses anyagok mágneses szuszceptibilitása nagyobb, mint a paramágneses anyagoké.
Az alábbi infografika táblázatos formában mutatja be a paramágneses és szuperparamágneses közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Paramágneses kontra szuperparamágneses
A paramágneses kifejezés bizonyos anyagokra utal, amelyek gyengén vonzzák a külsőleg alkalmazott mágneses tereket, ahol belsőleg az alkalmazott mágneses tér irányában mágneses teret indukálnak. A szuperparamágneses kifejezés a mágnesesség azon formáját jelenti, amely kis ferromágneses vagy ferrimágneses nanorészecskékben jelenik meg. A fő különbség a paramágneses és a szuperparamágneses között az, hogy a szuperparamágneses anyagok mágneses érzékenysége nagyobb, mint egy paramágneses anyagé.
