¿Cuál es la diferencia entre paramagnético y superparamagnético?

9 de mayo de 2022 Escrito por Madu

Que Diferencia clave entre paramagnético y superparamagnético es que la susceptibilidad magnética de un material superparamagnético es mayor que la de un material paramagnético.

El término paramagnético se refiere a algunos materiales con atracción débil a los campos magnéticos aplicados externamente donde tienen campos magnéticos inducidos internamente en la dirección del campo magnético aplicado. El término superparamagnético, por otro lado, se refiere a la forma de magnetismo que ocurre en pequeñas nanopartículas ferromagnéticas o ferrimagnéticas.

La susceptibilidad magnética se refiere a la medida de la fuerza con la que se puede magnetizar un material en un campo magnético aplicado. Podemos describirlo como la relación entre la relación de magnetización y la fuerza del campo magnetizante aplicado.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es paramagnético?
3. ¿Qué es superparamagnético?
4. Paramagnético vs. Superparamagnético en forma tabular
5. Resumen - Paramagnético vs. Superparamagnético

¿Qué es paramagnético?

El término paramagnético se refiere a algunos materiales con atracción débil a los campos magnéticos aplicados externamente donde tienen campos magnéticos inducidos internamente en la dirección del campo magnético aplicado. Es una forma de magnetismo, y otras formas importantes incluyen materiales diamagnéticos y ferromagnéticos. Los materiales paramagnéticos contienen principalmente elementos químicos y algunos compuestos que tienen una permeabilidad magnética relativa ligeramente superior a 1. Por lo tanto, estos materiales son atraídos por los campos magnéticos.

Figura 01: paramagnetismo de oxígeno molecular como lo indica la atracción del oxígeno líquido a los imanes

La mayoría de los átomos con orbitales atómicos incompletamente llenos son paramagnéticos ya que el paramagnetismo ocurre debido a la presencia de electrones desapareados en el material. Sin embargo, puede haber algunas excepciones, p. por ejemplo, cobre. El espín de los electrones desapareados tiende a tener un momento dipolar magnético, lo que los hace actuar como pequeños imanes. Además, los espines de los electrones se alinean en paralelo al campo magnético cuando hay un campo magnético externo presente. Esto crea una atracción neta.

Sin embargo, los paramagnetos no retienen la magnetización en ausencia del campo magnético externo debido al movimiento térmico, lo que hace que las orientaciones de espín sean aleatorias. Por lo tanto, la magnetización total tiende a caer a cero tras la eliminación del campo magnético aplicado.

¿Qué es superparamagnético?

El término superparamagnético se refiere a la forma de magnetismo que ocurre en pequeñas nanopartículas ferromagnéticas o ferrimagnéticas. También es una forma de magnetismo. Por lo general, la magnetización en nanopartículas pequeñas puede invertir la dirección aleatoriamente cuando se ve influenciada por la temperatura. Llamamos al tiempo típico entre los dos flashovers el tiempo de relajación de Neel.

Figura 02: Clúster de nanopartículas de sílice de Maghemite

En ausencia de un campo magnético externo, el tiempo que usamos para medir la magnetización de las nanopartículas es mucho más largo que el tiempo de relajación de Neel, por lo que su magnetización parece ser cero en promedio. Este estado se llama estado superparamagnético. Cuando ocurre esta condición, un campo magnético externo puede magnetizar las nanopartículas de manera similar a un paramagneto. Además, la susceptibilidad magnética de un material superparamagnético es mayor que la de un paramagneto.

¿Cuál es la diferencia entre paramagnético y superparamagnético?

La susceptibilidad magnética se refiere a la medida de la fuerza con la que se puede magnetizar un material en un campo magnético aplicado. Podemos describirlo como la relación entre la relación de magnetización y la intensidad del campo de magnetización aplicado. La diferencia clave entre paramagnético y superparamagnético es que la susceptibilidad magnética de un material superparamagnético es mayor que la de un material paramagnético.

La siguiente infografía muestra las diferencias entre paramagnético y superparamagnético en forma tabular para una comparación directa..

Resumen - Paramagnético vs. Superparamagnético

El término paramagnético se refiere a algunos materiales que atraen débilmente campos magnéticos aplicados externamente donde indujeron campos magnéticos internamente en la dirección del campo magnético aplicado. El término superparamagnético se refiere a la forma de magnetismo que ocurre en pequeñas nanopartículas ferromagnéticas o ferrimagnéticas. La diferencia clave entre paramagnético y superparamagnético es que la susceptibilidad magnética de un material superparamagnético es mayor que la de un material paramagnético.

Relación:

1. "Superparamagnetismo". Una visión general | Temas de ScienceDirect.

Imagen de cortesía:

1. "Oxígeno líquido en un imán" por Bob Burk, trabajo respaldado por la Fundación Nacional de Ciencias con los números de subvención: 1246120, 1525057 y 1413739 - [1]Fotograma a las 4:53 (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Clúster de nanopartículas de sílice de Maghemite" Por Marko Petek - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia