Ključna razlika između paramagnetnog i superparamagnetnog je ta što je magnetna osjetljivost superparamagnetnog materijala veća u odnosu na paramagnetni materijal.
Izraz paramagnetski se odnosi na neke materijale koji imaju slabu privlačnost prema vanjskim primijenjenim magnetnim poljima gdje iznutra imaju inducirana magnetna polja u smjeru primijenjenog magnetnog polja. Pojam superparamagnetski, s druge strane, odnosi se na oblik magnetizma koji se pojavljuje u malim feromagnetnim ili ferimagnetnim nanočesticama.
Magnetna osjetljivost se odnosi na mjeru koliko se materijal može magnetizirati u primijenjenom magnetnom polju. Možemo ga opisati kao odnos između omjera magnetizacije i primijenjenog intenziteta magnetizirajućeg polja.
Šta je paramagnetno?
Izraz paramagnetski se odnosi na neke materijale koji imaju slabu privlačnost prema vanjskim primijenjenim magnetnim poljima gdje iznutra imaju inducirana magnetna polja u smjeru primijenjenog magnetnog polja. To je oblik magnetizma, a drugi glavni oblici uključuju dijamagnetne i feromagnetne materijale. Paramagnetski materijali uglavnom uključuju hemijske elemente i neka jedinjenja koja imaju relativnu magnetnu permeabilnost koja je nešto veća od 1. Stoga ove materijale privlače magnetna polja.
Slika 01: Paramagnetizam molekularnog kiseonika, kao što je naznačeno privlačenjem tekućeg kiseonika na magnete
Većina atoma koji imaju nepotpuno popunjene atomske orbitale su paramagnetne jer se paramagnetizam javlja zbog prisustva nesparenih elektrona u materijalu. Međutim, mogu postojati neki izuzeci, kao što je bakar. Spin nesparenih elektrona ima tendenciju da ima magnetni dipolni moment, zbog čega se ponašaju kao sićušni magneti. Štaviše, spinovi elektrona su paralelni sa magnetnim poljem kada je prisutno vanjsko magnetsko polje. Ovo uzrokuje neto privlačnost.
Međutim, paramagneti ne zadržavaju nikakvu magnetizaciju u odsustvu spoljašnjeg magnetnog polja zbog toplotnog kretanja koje nasumično vrši orijentaciju spina. Stoga, ukupna magnetizacija ima tendenciju da padne na nulu nakon uklanjanja primijenjenog magnetnog polja.
Šta je superparamagnetno?
Izraz superparamagnetski odnosi se na oblik magnetizma koji se pojavljuje u malim feromagnetnim ili ferimagnetnim nanočesticama. To je takođe oblik magnetizma. Tipično, u malim nanočesticama, magnetizacija može nasumično promijeniti smjer kada postoji utjecaj koji dolazi od temperature. Tipično vrijeme između dva okreta nazivamo Neelovim vremenom opuštanja.
Slika 02: Klaster nanočestica maghemita silicijum dioksida
Kada ne postoji vanjsko magnetsko polje, vrijeme koje koristimo za mjerenje magnetizacije nanočestica je mnogo duže od Neelove relaksacije, tako da se njihova magnetizacija pojavljuje kao prosječna nula. Ovo stanje se naziva superparamagnetno stanje. Kada se ovo stanje dogodi, vanjsko magnetsko polje može magnetizirati nanočestice na način sličan onome kod paramagneta. Osim toga, magnetska osjetljivost superparamagnetnog materijala je veća u usporedbi s onom kod paramagneta.
Koja je razlika između paramagnetskog i superparamagnetskog?
Magnetna osjetljivost se odnosi na mjeru koliko se materijal može magnetizirati u primijenjenom magnetnom polju. Možemo ga opisati kao omjer između omjera magnetizacije i primijenjenog intenziteta magnetizirajućeg polja. Ključna razlika između paramagnetnog i superparamagnetnog je u tome što je magnetna osjetljivost superparamagnetnog materijala veća u odnosu na paramagnetni materijal.
Infografika ispod predstavlja razlike između paramagnetnog i superparamagnetskog u tabelarnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Paramagnetic vs Superparamagnetic
Izraz paramagnetski se odnosi na neke materijale koji imaju slabu privlačnost prema vanjskim primijenjenim magnetnim poljima gdje iznutra induciraju magnetna polja u smjeru primijenjenog magnetnog polja. Termin superparamagnetski odnosi se na oblik magnetizma koji se pojavljuje u malim feromagnetnim ili ferimagnetnim nanočesticama. Ključna razlika između paramagnetnog i superparamagnetskog je u tome što je magnetna osjetljivost superparamagnetnog materijala veća u odnosu na onu paramagnetnog materijala.
