Ключовата разлика между парамагнетик и суперпарамагнетик е, че магнитната чувствителност на суперпарамагнитния материал е по-голяма в сравнение с тази на парамагнитния материал.
Терминът парамагнитни се отнася до някои материали, които имат слабо привличане към външно приложени магнитни полета, където те вътрешно имат индуцирани магнитни полета в посоката на приложеното магнитно поле. Терминът суперпарамагнитни, от друга страна, се отнася до формата на магнетизъм, който се появява в малки феромагнитни или феримагнитни наночастици.
Магнитната чувствителност се отнася до мярката за това колко материал може да се магнетизира в приложено магнитно поле. Можем да го опишем като съотношението между съотношението на намагнитването и интензитета на приложеното намагнитващо поле.
Какво е парамагнетик?
Терминът парамагнитни се отнася до някои материали, които имат слабо привличане към външно приложени магнитни полета, където те вътрешно имат индуцирани магнитни полета в посоката на приложеното магнитно поле. Това е форма на магнетизъм, а други основни форми включват диамагнитни и феромагнитни материали. Парамагнитните материали включват най-вече химични елементи и някои съединения, които имат относителна магнитна пропускливост, която е малко по-голяма от 1. Следователно, тези материали са привлечени от магнитни полета.
Фигура 01: Парамагнетизъм на молекулярния кислород, както е показано от привличането на течния кислород към магнитите
Повечето атоми с непълно запълнени атомни орбитали са парамагнитни, защото парамагнетизмът възниква поради наличието на несдвоени електрони в материала. Възможно е обаче да има някои изключения, като например медта. Спинът на несдвоените електрони има тенденция да има магнитен диполен момент, което ги кара да действат като малки магнити. Освен това, завъртанията на електроните се подравняват успоредно на магнитното поле, когато има външно магнитно поле. Това предизвиква нетно привличане.
Въпреки това парамагнетиците не запазват намагнитване в отсъствието на външно магнитно поле поради топлинното движение, което произволно променя ориентациите на въртене. Следователно общото намагнитване има тенденция да спада до нула при премахване на приложеното магнитно поле.
Какво е суперпарамагнетик?
Терминът суперпарамагнитни се отнася до формата на магнетизъм, който се появява в малки феромагнитни или феримагнитни наночастици. Това също е форма на магнетизъм. Обикновено при малките наночастици намагнитването може произволно да обърне посоката, когато има влияние, идващо от температурата. Ние наричаме типичното време между двете обръщания като време за релаксация на Neel.
Фигура 02: Клъстер от наночастици магхемит силициев диоксид
Когато няма външно магнитно поле, времето, което използваме за измерване на магнетизацията на наночастиците, е много по-дълго от времето за релаксация на Neel, така че тяхната магнетизация изглежда като средна нула. Това състояние се нарича суперпарамагнитно състояние. Когато възникне това състояние, външно магнитно поле може да магнетизира наночастиците по начин, подобен на този на парамагнетик. В допълнение, магнитната чувствителност на суперпарамагнитен материал е по-голяма в сравнение с тази на парамагнетик.
Каква е разликата между парамагнетик и суперпарамагнетик?
Магнитната чувствителност се отнася до мярката за това колко материал може да се магнетизира в приложено магнитно поле. Можем да го опишем като съотношението между съотношението на намагнитването и интензитета на приложеното намагнитващо поле. Ключовата разлика между парамагнитни и суперпарамагнитни е, че магнитната чувствителност на суперпарамагнитния материал е по-голяма в сравнение с тази на парамагнитния материал.
Инфографиката по-долу представя разликите между парамагнетик и суперпарамагнетик в таблична форма за сравнение едно до друго.
Обобщение – парамагнетик срещу суперпарамагнетик
Терминът парамагнитни се отнася до някои материали, които имат слабо привличане към външно приложени магнитни полета, където вътрешно те имат индуцирани магнитни полета в посоката на приложеното магнитно поле. Терминът суперпарамагнитни се отнася до формата на магнетизъм, който се появява в малки феромагнитни или феримагнитни наночастици. Ключовата разлика между парамагнитни и суперпарамагнитни е, че магнитната чувствителност на суперпарамагнитния материал е по-голяма в сравнение с тази на парамагнитния материал.
