Nøkkelforskjellen mellom paramagnetisk og superparamagnetisk er at den magnetiske susceptibiliteten til et superparamagnetisk materiale er større sammenlignet med den til et paramagnetisk materiale.
Begrepet paramagnetisk refererer til noen materialer som har svak tiltrekning til eksternt påførte magnetiske felt der de internt har indusert magnetiske felt i retning av det påførte magnetfeltet. Begrepet superparamagnetisk, derimot, refererer til den formen for magnetisme som opptrer i små ferromagnetiske eller ferrimagnetiske nanopartikler.
Magnetisk susceptibilitet refererer til mål på hvor mye et materiale kan bli magnetisert i et påført magnetfelt. Vi kan beskrive det som forholdet mellom forholdet mellom magnetisering og påført magnetiseringsfeltintensitet.
Hva er paramagnetisk?
Begrepet paramagnetisk refererer til noen materialer som har svak tiltrekning til eksternt påførte magnetiske felt der de internt har indusert magnetiske felt i retning av det påførte magnetfeltet. Det er en form for magnetisme, og andre hovedformer inkluderer diamagnetiske og ferromagnetiske materialer. Paramagnetiske materialer inkluderer for det meste kjemiske elementer og noen forbindelser som har relativ magnetisk permeabilitet som er litt større enn 1. Derfor tiltrekkes disse materialene av magnetiske felt.
Figur 01: Paramagnetism of Molecular Oxygen, som indikert av tiltrekningen av flytende oksygen til magneter
De fleste atomer med ufullstendig fylte atomorbitaler er paramagnetiske fordi paramagnetisme oppstår på grunn av tilstedeværelsen av uparrede elektroner i materialet. Det kan imidlertid være noen unntak, for eksempel kobber. Spinnene til uparrede elektroner har en tendens til å ha et magnetisk dipolmoment, som får dem til å fungere som små magneter. Dessuten justeres spinnene til elektronene parallelt med magnetfeltet når et eksternt magnetfelt er tilstede. Dette forårsaker en nettoattraksjon.
Paramagneter beholder imidlertid ingen magnetisering i fravær av det eksterne magnetfeltet på grunn av den termiske bevegelsen som randomiserer spinnorienteringer. Derfor har total magnetisering en tendens til å falle til null ved fjerning av det påførte magnetfeltet.
Hva er Superparamagnetic?
Begrepet superparamagnetisk refererer til den formen for magnetisme som opptrer i små ferromagnetiske eller ferrimagnetiske nanopartikler. Det er også en form for magnetisme. Vanligvis, i små nanopartikler, kan magnetisering tilfeldig snu retningen når det er en påvirkning som kommer fra temperatur. Vi kaller den typiske tiden mellom de to vendingene som Neel-avslappingstid.
Figur 02: Maghemite Silica Nanoparticle Cluster
Når det ikke er noe eksternt magnetfelt, er tiden vi bruker til å måle magnetiseringen av nanopartikler mye lengre enn Neel-relaksasjonstiden, så magnetiseringen deres vises som gjennomsnittlig null. Denne tilstanden kalles den superparamagnetiske tilstanden. Når denne tilstanden oppstår, kan et eksternt magnetfelt magnetisere nanopartikler på en måte som ligner på en paramagnet. I tillegg er den magnetiske følsomheten til et superparamagnetisk materiale større sammenlignet med en paramagnet.
Hva er forskjellen mellom paramagnetisk og superparamagnetisk?
Magnetisk susceptibilitet refererer til mål på hvor mye et materiale kan bli magnetisert i et påført magnetfelt. Vi kan beskrive det som forholdet mellom forholdet mellom magnetisering og den påførte magnetiseringsfeltintensiteten. Hovedforskjellen mellom paramagnetisk og superparamagnetisk er at den magnetiske følsomheten til et superparamagnetisk materiale er større sammenlignet med det til et paramagnetisk materiale.
Infografien nedenfor presenterer forskjellene mellom paramagnetisk og superparamagnetisk i tabellform for sammenligning side ved side.
Sammendrag – Paramagnetic vs Superparamagnetic
Begrepet paramagnetisk refererer til noen materialer som har svake tiltrekninger til eksternt påførte magnetiske felt der de internt har indusert magnetiske felt i retning av det påførte magnetfeltet. Begrepet superparamagnetisk refererer til formen for magnetisme som vises i små ferromagnetiske eller ferrimagnetiske nanopartikler. Den viktigste forskjellen mellom paramagnetisk og superparamagnetisk er at den magnetiske følsomheten til et superparamagnetisk materiale er større sammenlignet med det til et paramagnetisk materiale.
