Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng paramagnetic at superparamagnetic ay ang magnetic susceptibility ng isang superparamagnetic na materyal ay mas malaki kumpara sa paramagnetic na materyal.
Ang terminong paramagnetic ay tumutukoy sa ilang mga materyales na may mahinang atraksyon sa mga panlabas na inilapat na magnetic field kung saan ang mga ito ay panloob na nag-udyok ng mga magnetic field sa direksyon ng inilapat na magnetic field. Ang terminong superparamagnetic, sa kabilang banda, ay tumutukoy sa anyo ng magnetism na lumilitaw sa maliliit na ferromagnetic o ferrimagnetic nanoparticle.
Ang Magnetic susceptibility ay tumutukoy sa sukat kung gaano kalaki ang isang materyal na maaaring maging magnet sa isang inilapat na magnetic field. Maaari naming ilarawan ito bilang ratio sa pagitan ng ratio ng magnetization at inilapat na magnetizing field intensity.
Ano ang Paramagnetic?
Ang terminong paramagnetic ay tumutukoy sa ilang mga materyales na may mahinang atraksyon sa mga panlabas na inilapat na magnetic field kung saan ang mga ito ay panloob na nag-udyok ng mga magnetic field sa direksyon ng inilapat na magnetic field. Ito ay isang anyo ng magnetism, at ang iba pang mga pangunahing anyo ay kinabibilangan ng diamagnetic at ferromagnetic na materyales. Ang mga paramagnetic na materyales ay kadalasang kinabibilangan ng mga kemikal na elemento at ilang compound na may relatibong magnetic permeability na bahagyang mas mataas sa 1. Samakatuwid, ang mga materyales na ito ay naaakit sa mga magnetic field.
Figure 01: Paramagnetism ng Molecular Oxygen, gaya ng ipinahiwatig ng Pag-akit ng Liquid Oxygen sa Magnets
Karamihan sa mga atom na hindi kumpletong napuno ang mga atomic na orbital ay paramagnetic dahil ang paramagnetism ay nangyayari dahil sa pagkakaroon ng mga hindi magkapares na electron sa materyal. Gayunpaman, maaaring mayroong ilang mga pagbubukod, tulad ng tanso. Ang pag-ikot ng hindi magkapares na mga electron ay may posibilidad na magkaroon ng magnetic dipole moment, na ginagawang kumilos sila tulad ng maliliit na magnet. Bukod dito, ang mga pag-ikot ng mga electron ay nakahanay sa magnetic field kapag mayroong isang panlabas na magnetic field. Nagdudulot ito ng net attraction.
Gayunpaman, ang mga paramagnet ay hindi nagpapanatili ng anumang magnetization sa kawalan ng panlabas na magnetic field dahil sa thermal motion na randomizes spin orientation. Samakatuwid, ang kabuuang magnetization ay may posibilidad na bumaba sa zero sa pag-alis ng inilapat na magnetic field.
Ano ang Superparamagnetic?
Ang terminong superparamagnetic ay tumutukoy sa anyo ng magnetism na lumilitaw sa maliliit na ferromagnetic o ferrimagnetic nanoparticle. Isa rin itong anyo ng magnetism. Karaniwan, sa maliliit na nanoparticle, ang magnetization ay maaaring random na i-flip ang direksyon kapag may impluwensyang nagmumula sa temperatura. Tinatawag namin ang karaniwang oras sa pagitan ng dalawang flips bilang ang oras ng pagpapahinga ng Neel.
Figure 02: Maghemite Silica Nanoparticle Cluster
Kapag walang panlabas na magnetic field, ang oras na ginagamit namin upang sukatin ang magnetization ng nanoparticle ay mas mahaba kaysa sa Neel relaxation time, kaya ang kanilang magnetization ay lumalabas bilang average na zero. Ang estado na ito ay tinatawag na superparamagnetic na estado. Kapag nangyari ang estado na ito, ang isang panlabas na magnetic field ay maaaring mag-magnetize ng mga nanoparticle sa paraang katulad ng paramagnet. Bilang karagdagan, ang magnetic susceptibility ng isang superparamagnetic na materyal ay mas malaki kumpara sa paramagnet.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Paramagnetic at Superparamagnetic?
Ang magnetic susceptibility ay tumutukoy sa sukat kung gaano kalaki ang maaaring maging magnetize ng isang materyal sa isang inilapat na magnetic field. Maaari naming ilarawan ito bilang ang ratio sa pagitan ng ratio ng magnetization at ang inilapat na magnetizing field intensity. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng paramagnetic at superparamagnetic ay ang magnetic susceptibility ng isang superparamagnetic na materyal ay mas malaki kumpara sa paramagnetic na materyal.
Ang infographic sa ibaba ay nagpapakita ng mga pagkakaiba sa pagitan ng paramagnetic at superparamagnetic sa tabular form para sa magkatabi na paghahambing.
Buod – Paramagnetic vs Superparamagnetic
Ang terminong paramagnetic ay tumutukoy sa ilang mga materyales na may mahinang atraksyon sa mga panlabas na inilapat na magnetic field kung saan sa loob, sila ay nag-udyok ng mga magnetic field sa direksyon ng inilapat na magnetic field. Ang terminong superparamagnetic ay tumutukoy sa anyo ng magnetism na lumilitaw sa maliit na ferromagnetic o ferrimagnetic nanoparticle. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng paramagnetic at superparamagnetic ay ang magnetic susceptibility ng isang superparamagnetic na materyal ay mas malaki kumpara sa isang paramagnetic na materyal.
