ההבדל העיקרי בין פרמגנטי לסופר-פרא-מגנטי הוא שהרגישות המגנטית של חומר סופר-פרא-מגנטי גדולה יותר בהשוואה לזו של חומר פר-מגנטי.
המונח פרמגנטי מתייחס לחומרים מסוימים שיש להם משיכה חלשה לשדות מגנטיים המופעלים חיצונית, כאשר הם פנימיים מושרים שדות מגנטיים בכיוון השדה המגנטי המופעל. המונח superparamagnetic, לעומת זאת, מתייחס לצורת המגנטיות המופיעה בננו-חלקיקים פרומגנטיים או פרומגנטיים קטנים.
רגישות מגנטית מתייחסת למדד של כמה חומר יכול להתמגנט בשדה מגנטי מופעל. אנו יכולים לתאר זאת כיחס בין היחס בין המגנטיזציה לעוצמת שדה המגנט המיושם.
מה זה פרמגנטי?
המונח פרמגנטי מתייחס לחומרים מסוימים שיש להם משיכה חלשה לשדות מגנטיים המופעלים חיצונית, כאשר הם פנימיים מושרים שדות מגנטיים בכיוון השדה המגנטי המופעל. זוהי צורה של מגנטיות, וצורות עיקריות אחרות כוללות חומרים דיאמגנטיים ופרומגנטיים. חומרים פרמגנטיים כוללים בעיקר יסודות כימיים וכמה תרכובות בעלות חדירות מגנטית יחסית שהיא מעט גדולה מ-1. לכן, חומרים אלה נמשכים לשדות מגנטיים.
איור 01: פרמגנטיות של חמצן מולקולרי, כפי שמצוין על ידי המשיכה של חמצן נוזלי למגנטים
רוב האטומים שיש להם אורביטלים אטומיים לא מלאים הם פרמגנטיים מכיוון שפארמגנטיות מתרחשת עקב נוכחותם של אלקטרונים לא מזווגים בחומר.עם זאת, יכולים להיות כמה חריגים, כגון נחושת. לספין של אלקטרונים לא מזווגים יש מומנט דיפול מגנטי, מה שגורם להם לפעול כמו מגנטים זעירים. יתר על כן, ספינים של אלקטרונים מתיישרים במקביל לשדה המגנטי כאשר קיים שדה מגנטי חיצוני. זה גורם לאטרקציה נטו.
עם זאת, פרמגנטים אינם שומרים על מגנטיזציה כלשהי בהיעדר השדה המגנטי החיצוני בגלל התנועה התרמית הממזגת באקראי את כיווני הספין. לכן, המגנטיזציה הכוללת נוטה לרדת לאפס עם הסרת השדה המגנטי המופעל.
מה זה Superparamagnetic?
המונח superparamagnetic מתייחס לצורת המגנטיות המופיעה בננו-חלקיקים פרומגנטיים או פרומגנטיים קטנים. זה גם סוג של מגנטיות. בדרך כלל, בננו-חלקיקים קטנים, מגנטיזציה יכולה להפוך את הכיוון באופן אקראי כאשר יש השפעה הנובעת מהטמפרטורה. אנו קוראים לזמן הטיפוסי בין שני ההיפוכים כזמן ההרפיה של ניל.
איור 02: אשכול ננו-חלקיקים מגמייט סיליקה
כשאין שדה מגנטי חיצוני, הזמן שבו אנו משתמשים למדידת המגנטיזציה של הננו-חלקיקים ארוך בהרבה מזמן ההרפיה של ניל, כך שהמגנטות שלהם נראית כאפס בממוצע. מצב זה נקרא המצב העל-פארמגנטי. כאשר מצב זה מתרחש, שדה מגנטי חיצוני יכול למגנט את הננו-חלקיקים בצורה דומה לזו של פרמגנט. בנוסף, הרגישות המגנטית של חומר על פרמגנטי גדולה יותר בהשוואה לזו של פרמגנט.
מה ההבדל בין פרמגנטי לסופר-פארמגנטי?
רגישות מגנטית מתייחסת למדד של כמה חומר יכול להתמגנט בשדה מגנטי מופעל.אנו יכולים לתאר זאת כיחס בין יחס המגנטיזציה לעוצמת השדה הממגנט המופעל. ההבדל העיקרי בין פרמגנטי לסופר-פארמגנטי הוא שהרגישות המגנטית של חומר סופר-פארמגנטי גדולה יותר בהשוואה לזו של חומר פר-מגנטי.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין פרמגנטי לסופר-פארמגנטי בצורה טבלאית להשוואה זו לצד זו.
סיכום – פרמגנטי לעומת סופר-פאראמגנטי
המונח פרמגנטי מתייחס לחומרים מסוימים שיש להם משיכה חלשה לשדות מגנטיים המופעלים חיצונית, כאשר פנימיים, הם גררו שדות מגנטיים בכיוון השדה המגנטי המופעל. המונח סופר-פארמגנטי מתייחס לצורת המגנטיות המופיעה בננו-חלקיקים פרומגנטיים או פרומגנטיים קטנים. ההבדל העיקרי בין פרמגנטי לסופר פרמגנטי הוא שהרגישות המגנטית של חומר סופר פרמגנטי גדולה יותר בהשוואה לזו של חומר פרמגנטי.
