Pagrindinis skirtumas tarp paramagnetinės ir superparamagnetinės yra tas, kad superparamagnetinės medžiagos magnetinis jautrumas yra didesnis nei paramagnetinės medžiagos.
Sąvoka paramagnetinė reiškia kai kurias medžiagas, kurios silpnai traukia išoriškai veikiančius magnetinius laukus, kai jos viduje sukelia magnetinius laukus taikomo magnetinio lauko kryptimi. Kita vertus, terminas superparamagnetinis reiškia magnetizmo formą, kuri atsiranda mažose feromagnetinėse arba ferimagnetinėse nanodalelėse.
Magnetinis jautrumas reiškia, kiek medžiaga gali būti įmagnetinta taikomame magnetiniame lauke. Jį galime apibūdinti kaip santykį tarp įmagnetinimo ir taikomo įmagnetinimo lauko intensyvumo.
Kas yra paramagnetinis?
Sąvoka paramagnetinė reiškia kai kurias medžiagas, kurios silpnai traukia išoriškai veikiančius magnetinius laukus, kai jos viduje sukelia magnetinius laukus taikomo magnetinio lauko kryptimi. Tai yra magnetizmo forma, o kitos pagrindinės formos apima diamagnetines ir feromagnetines medžiagas. Paramagnetinės medžiagos dažniausiai apima cheminius elementus ir kai kuriuos junginius, kurių santykinis magnetinis pralaidumas yra šiek tiek didesnis nei 1. Todėl šias medžiagas traukia magnetiniai laukai.
01 pav. Molekulinio deguonies paramagnetizmas, kaip rodo skysto deguonies pritraukimas prie magnetų
Dauguma atomų, kurių atominės orbitalės yra nepilnai užpildytos, yra paramagnetiniai, nes paramagnetizmas atsiranda dėl to, kad medžiagoje yra nesuporuotų elektronų. Tačiau gali būti tam tikrų išimčių, pavyzdžiui, vario. Nesuporuotų elektronų sukinys paprastai turi magnetinį dipolio momentą, todėl jie veikia kaip maži magnetai. Be to, elektronų sukiniai yra lygiagrečiai magnetiniam laukui, kai yra išorinis magnetinis laukas. Tai sukelia gryną patrauklumą.
Tačiau paramagnetai neišlaiko jokio įmagnetinimo, kai nėra išorinio magnetinio lauko, dėl šiluminio judėjimo, kuris atsitiktinai parenka sukimosi kryptis. Todėl, pašalinus taikomą magnetinį lauką, bendras įmagnetinimas linkęs nukristi iki nulio.
Kas yra superparamagnetinis?
Sąvoka superparamagnetinė reiškia magnetizmo formą, kuri atsiranda mažose feromagnetinėse arba ferimagnetinėse nanodalelėse. Tai taip pat yra magnetizmo forma. Paprastai mažose nanodalelėse įmagnetinimas gali atsitiktinai pakeisti kryptį, kai yra temperatūros įtakos. Tipišką laiką tarp dviejų apsivertimų vadiname Neelio atsipalaidavimo laiku.
02 pav. Maghemito silicio dioksido nanodalelių spiečius
Kai nėra išorinio magnetinio lauko, laikas, kurį naudojame nanodalelių įmagnetinimui matuoti, yra daug ilgesnis nei Neelio atsipalaidavimo laikas, todėl jų įmagnetinimas atrodo kaip vidutinis nulis. Ši būsena vadinama superparamagnetine. Kai atsiranda tokia būsena, išorinis magnetinis laukas gali įmagnetinti nanodaleles panašiai kaip paramagnetas. Be to, superparamagnetinės medžiagos magnetinis jautrumas yra didesnis nei paramagneto.
Kuo skiriasi paramagnetinis ir superparamagnetinis?
Magnetinis jautrumas reiškia, kiek medžiaga gali būti įmagnetinta taikomame magnetiniame lauke. Jį galime apibūdinti kaip santykį tarp įmagnetinimo santykio ir taikomo įmagnetinimo lauko intensyvumo. Pagrindinis skirtumas tarp paramagnetinės ir superparamagnetinės yra tas, kad superparamagnetinės medžiagos magnetinis jautrumas yra didesnis nei paramagnetinės medžiagos.
Toliau pateiktoje infografikoje pateikiami skirtumai tarp paramagnetinių ir superparamagnetinių lentelių pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – paramagnetinis vs superparamagnetinis
Sąvoka paramagnetinė reiškia kai kurias medžiagas, kurios silpnai traukia išoriškai veikiančius magnetinius laukus, kai viduje jos sukelia magnetinius laukus taikomo magnetinio lauko kryptimi. Terminas superparamagnetinis reiškia magnetizmo formą, kuri atsiranda mažose feromagnetinėse arba ferimagnetinėse nanodalelėse. Pagrindinis skirtumas tarp paramagnetinės ir superparamagnetinės yra tas, kad superparamagnetinės medžiagos magnetinis jautrumas yra didesnis nei paramagnetinės medžiagos.
