¿Cuál es la diferencia entre paramagnético y superparamagnético?

¿Cuál es la diferencia entre paramagnético y superparamagnético?

El Diferencia clave entre paramagnético y superparamagnético es que la susceptibilidad magnética de un material superparamagnético es mayor en comparación con la de un material paramagnético.

El término paramagnético se refiere a algunos materiales que tienen atracciones débiles a los campos magnéticos aplicados externamente donde han inducido internamente campos magnéticos en la dirección del campo magnético aplicado. El término superparamagnético, por otro lado, se refiere a la forma de magnetismo que aparece en pequeñas nanopartículas ferromagnéticas o ferrimagnéticas.

La susceptibilidad magnética se refiere a la medida de cuánto 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 aplicada.

CONTENIDO

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

Que es paramagnético?

El término paramagnético se refiere a algunos materiales que tienen atracciones débiles a los campos magnéticos aplicados externamente donde han inducido internamente campos magnéticos en la dirección del campo magnético aplicado. Es una forma de magnetismo, y otras formas importantes incluyen materiales diamagnéticos y ferromagnéticos. Los materiales paramagnéticos incluyen principalmente elementos químicos y algunos compuestos que tienen permeabilidad magnética relativa que es ligeramente mayor que 1. Por lo tanto, estos materiales se sienten 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 que tienen orbitales atómicos llenos incompletamente son paramagnéticos porque el paramagnetismo ocurre debido a la presencia de electrones no apareados en el material. Sin embargo, puede haber algunas excepciones, como el cobre. El giro de los electrones no apareados tiende a tener un momento dipolar magnético, lo que los hace actuar como pequeños imanes. Además, los giros de los electrones se alinean paralelos al campo magnético cuando está presente un campo magnético externo. Esto causa una atracción neta.

Sin embargo, los paramagnets no retienen ninguna magnetización en ausencia del campo magnético externo debido al movimiento térmico que aleatoriza las orientaciones de giro. Por lo tanto, la magnetización total tiende a caer a cero en la eliminación del campo magnético aplicado.

¿Qué es superparamagnético??

El término superparamagnético se refiere a la forma de magnetismo que aparece en pequeñas nanopartículas ferromagnéticas o ferrimagnéticas. También es una forma de magnetismo. Por lo general, en nanopartículas pequeñas, la magnetización puede voltear aleatoriamente la dirección cuando hay una influencia proveniente de la temperatura. Llamamos el tiempo típico entre los dos volteos como el tiempo de relajación de Neel.

Figura 02: grupo de nanopartículas de sílice de maghemita

Cuando no hay 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 aparece como cero promedio. Este estado se llama estado superparamagnético. Cuando ocurre este estado, un campo magnético externo puede magnetizar las nanopartículas de una manera similar a la de un paramagnet. Además, la susceptibilidad magnética de un material superparamagnético es mayor en comparación con la de un paramagnet.

¿Cuál es la diferencia entre paramagnético y superparamagnético??

La susceptibilidad magnética se refiere a la medida de cuánto 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 aplicada. La diferencia clave entre paramagnético y superparamagnético es que la susceptibilidad magnética de un material superparamagnético es mayor en comparación con la de un material paramagnético.

La siguiente infografía presenta las diferencias entre paramagnético y superparamagnético en forma tabular para la comparación de lado a lado.

Resumen -paramagnético vs superparamagnético

El término paramagnético se refiere a algunos materiales que tienen atracciones débiles a los campos magnéticos aplicados externamente donde internamente, han inducido campos magnéticos en la dirección del campo magnético aplicado. El término superparamagnético se refiere a la forma de magnetismo que aparece en pequeñas nanopartículas ferromagnéticas o ferrimagnéticas. La diferencia clave entre paramagnético y superparamagnético es que la susceptibilidad magnética de un material superparamagnético es mayor en comparación con la de un material paramagnético.

Referencia:

1. "Superparamagnetismo." Una descripción general | Temas de ciencias.

Imagen de cortesía:

1. "Oxígeno líquido en un imán" de Bob Burk, trabajo apoyado por la National Science Foundation bajo los números de subvención: 1246120, 1525057 y 1413739 - [1], marco a las 4:53 (CC por 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Clúster de nanopartículas de sílice de maghemita" de Marko Petek - Trabajo propio (CC By -Sa 4.0) a través de Commons Wikimedia