Den viktigaste skillnaden mellan paramagnetiskt och superparamagnetiskt är att magnetisk susceptibilitet hos ett superparamagnetiskt material är större jämfört med ett paramagnetiskt material.
Termen paramagnetisk hänvisar till vissa material som har svag attraktion till externt applicerade magnetfält där de internt har inducerade magnetfält i riktning mot det applicerade magnetfältet. Termen superparamagnetisk, å andra sidan, syftar på den form av magnetism som uppträder i små ferromagnetiska eller ferrimagnetiska nanopartiklar.
Magnetisk känslighet avser måttet på hur mycket ett material kan magnetiseras i ett applicerat magnetfält. Vi kan beskriva det som förhållandet mellan förhållandet mellan magnetisering och applicerad magnetiseringsfältintensitet.
Vad är paramagnetisk?
Termen paramagnetisk hänvisar till vissa material som har svag attraktion till externt applicerade magnetfält där de internt har inducerade magnetfält i riktning mot det applicerade magnetfältet. Det är en form av magnetism, och andra stora former inkluderar diamagnetiska och ferromagnetiska material. Paramagnetiska material inkluderar mestadels kemiska grundämnen och vissa föreningar som har en relativ magnetisk permeabilitet som är något större än 1. Därför attraheras dessa material av magnetfält.
Figur 01: Paramagnetism of Molecular Oxygen, som indikeras av att flytande syre dras till magneter
De flesta atomer som har ofullständigt fyllda atomära orbitaler är paramagnetiska eftersom paramagnetism uppstår på grund av närvaron av oparade elektroner i materialet. Det kan dock finnas vissa undantag, som koppar. Spinn av oparade elektroner tenderar att ha ett magnetiskt dipolmoment, vilket gör att de fungerar som små magneter. Dessutom riktar sig elektronernas spinn parallellt med magnetfältet när ett externt magnetfält är närvarande. Detta orsakar en nettoattraktion.
Paramagneter bibehåller dock ingen magnetisering i frånvaro av det externa magnetfältet på grund av den termiska rörelsen som slumpmässigt gör snurrorienteringarna. Därför tenderar total magnetisering att sjunka till noll när det applicerade magnetfältet tas bort.
Vad är Superparamagnetic?
Begreppet superparamagnetisk hänvisar till den form av magnetism som uppträder i små ferromagnetiska eller ferrimagnetiska nanopartiklar. Det är också en form av magnetism. Vanligtvis, i små nanopartiklar, kan magnetisering slumpmässigt vända riktningen när det finns en påverkan från temperaturen. Vi kallar den typiska tiden mellan de två vändningarna som Neel-avslappningstiden.
Figur 02: Maghemite Silica Nanopartikelkluster
När det inte finns något externt magnetfält, är tiden som vi använder för att mäta magnetiseringen av nanopartiklarna mycket längre än Neel-relaxationstiden, så deras magnetisering visas som genomsnittlig noll. Detta tillstånd kallas det superparamagnetiska tillståndet. När detta tillstånd inträffar kan ett externt magnetfält magnetisera nanopartiklarna på ett sätt som liknar det för en paramagnet. Dessutom är den magnetiska känsligheten hos ett superparamagnetiskt material större jämfört med en paramagnets.
Vad är skillnaden mellan paramagnetisk och superparamagnetisk?
Magnetisk känslighet avser måttet på hur mycket ett material kan magnetiseras i ett applicerat magnetfält. Vi kan beskriva det som förhållandet mellan förhållandet mellan magnetisering och den applicerade magnetiseringsfältets intensitet. Den viktigaste skillnaden mellan paramagnetiskt och superparamagnetiskt är att den magnetiska känsligheten hos ett superparamagnetiskt material är större jämfört med ett paramagnetiskt material.
Infografiken nedan visar skillnaderna mellan paramagnetisk och superparamagnetisk i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Paramagnetic vs Superparamagnetic
Termen paramagnetisk hänvisar till vissa material som har svag attraktion till externt applicerade magnetfält där de internt har inducerat magnetfält i riktning mot det applicerade magnetfältet. Termen superparamagnetisk hänvisar till den form av magnetism som uppträder i små ferromagnetiska eller ferrimagnetiska nanopartiklar. Den viktigaste skillnaden mellan paramagnetisk och superparamagnetisk är att den magnetiska känsligheten hos ett superparamagnetiskt material är större jämfört med ett paramagnetiskt material.
