什么是超順磁性意思
什么是超順磁性意思
超順磁性隨磁場(chǎng)的變化關(guān)系不存在磁滯現(xiàn)象，這與一般順磁性相同。那么你對(duì)超順磁性了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是超順磁性的內(nèi)容，希望大家喜歡!
什么是超順磁性
超順磁性(superparamagnetism)：如果磁性材料是一單疇顆粒的集合體，對(duì)于每一個(gè)顆粒而言，由于磁性原子或離子之間的交換作用很強(qiáng)，磁矩之間將平行取向，而且磁矩取向在由磁晶各向異性所決定的易磁化方向上，但是顆粒之間由于易磁化方向不同，磁矩的取向也就不同。現(xiàn)今，如果進(jìn)一步減小顆粒的尺寸即體積，因?yàn)榭偟拇啪Ц飨虍愋阅苷扔贙1V，熱擾動(dòng)能正比于kT(K1是磁晶各向異性常數(shù)，V是顆粒體積，k是玻爾茲曼常數(shù)，T是樣品的絕對(duì)溫度)，顆粒體積減小到某一數(shù)值時(shí)，熱擾動(dòng)能將與總的磁晶各向異性能相當(dāng)，這樣，顆粒內(nèi)的磁矩方向就可能隨著時(shí)間的推移，整體保持平行地在一個(gè)易磁化方向和另一個(gè)易磁化方向之間反復(fù)變化。從單疇顆粒集合體看，不同顆粒的磁矩取向每時(shí)每刻都在變換方向，這種磁性的特點(diǎn)和正常順磁性的情況很相似，但是也不盡相同。因?yàn)樵谡ｍ槾朋w中，每個(gè)原子或離子的磁矩只有幾個(gè)玻爾磁子，但是對(duì)于直徑5nm的特定球形顆粒集合體而言，每個(gè)顆?？赡馨?000個(gè)以上的原子，顆粒的總磁矩有可能大于10000個(gè)玻爾磁子。所以把單疇顆粒集合體的這種磁性稱為超順磁性。
超順磁性(Superparamagnetism)是指顆粒小于臨界尺寸時(shí)具有單疇結(jié)構(gòu)的鐵磁物質(zhì)，在溫度低于居里溫度且高于轉(zhuǎn)變溫度(Block Temperature)時(shí) 表現(xiàn)為順磁性特點(diǎn)，但在外磁場(chǎng)作用下其順磁性磁化率遠(yuǎn)高于一般順磁材料的磁化率，稱為超順磁性。臨界尺寸與溫度、材料有關(guān)，鐵磁性轉(zhuǎn)變成超順磁性的溫度常記為TB，稱為轉(zhuǎn)變溫度。
超順磁性隨磁場(chǎng)的變化關(guān)系不存在磁滯現(xiàn)象，這與一般順磁性相同。但在整個(gè)顆粒內(nèi)存在自發(fā)磁化，即各原子磁矩的取向基本一致，只是整體磁矩的取向因受熱運(yùn)動(dòng)的作用而隨時(shí)在變化。
在轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，顆粒的磁矩沿各向異性的易軸方向取向，故整個(gè)材料表現(xiàn)為鐵磁性。
超順磁性的特點(diǎn)
介紹
超順磁性行為有兩個(gè)最重要的特點(diǎn)：一是如果以磁化強(qiáng)度M為縱坐標(biāo)，以H/T為橫坐標(biāo)作圖(H是所施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度，T是絕對(duì)溫度)，則在單疇顆粒集合體出現(xiàn)超順磁性的溫度范圍內(nèi)，分別在不同的溫度下測(cè)量其磁化曲線，這些磁化曲線必定是重合在一起的。二是不會(huì)出現(xiàn)磁滯，即集合體的剩磁和矯頑力都為零。
當(dāng)鐵磁體或亞鐵磁體的尺寸足夠小的時(shí)候，由于熱騷動(dòng)影響，這些納米粒子會(huì)隨機(jī)地改變方向。假設(shè)沒(méi)有外磁場(chǎng)，則通常它們不會(huì)表現(xiàn)出磁性。但是，假設(shè)施加外磁場(chǎng)，則會(huì)被磁化，就像順磁性一樣，而且磁化率超大于順磁體的磁化率。
重要性
對(duì)于磁性集合體來(lái)說(shuō)，有兩個(gè)量很重要：一是出現(xiàn)超順磁性的臨界尺寸(直徑)Dp。如果顆粒系統(tǒng)的溫度保持恒定，則只有當(dāng)顆粒尺寸D≤Dp才有可能呈現(xiàn)超順磁性，該直徑小于單疇顆粒的臨界直徑。二是截止溫度TB，對(duì)于足夠小的磁性顆粒，存在一特征溫度TB，當(dāng)溫度T<TB時(shí)，顆粒呈現(xiàn)強(qiáng)磁性(鐵磁性或亞鐵磁性);T≥TB時(shí)，顆粒呈現(xiàn)超順磁性。
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