Физическая энциклопедия - суперпарамагнетизм

квазипарамагнитное поведение в-в (неоднородных сплавов), включающих очень малые ферроили ферримагнитные ч-цы (кластеры), слабо взаимодействующие друг с другом. Очень малые ч-цы (с линейными размерами =100-10 ? и меньше) переходят ниже Кюри точки в однодоменное ферроили ферримагнитное состояние (т. е. такое состояние, при котором по всей ч-це намагниченность однородна). Однако направление намагниченности таких ч-ц благодаря тепловым флуктуациям хаотически изменяется, подобно тому как меняется под воздействием теплового движения направление магнитных моментов атомов или ионов в парамагнетике.

В результате система малых ч-ц ведёт себя в магн. полях и при изменении темп-ры подобно парамагн. газу из N атомов (N число однодоменных ч-ц, каждая из к-рых обладает магн. моментом М). Для неё выполняется закон Кюри в слабых магн. полях и применима ф-ла Ланжевена для намагниченности в области магнитного насыщения. Намагниченность суперпарамагнетиков может быть во много раз больше намагниченности обычных парамагнетиков.

Чтобы векторы намагниченности ч-ц хаотически меняли свою пространств. ориентацию, энергия теплового движения (kT) должна быть больше или порядка энергии магнитной анизотропии ч-цы (KV, где К константа анизотропии, V -объём ч-цы). Для этого при темп-рах =100К размер ч-ц должен быть меньше 100 А. Типичными представителями суперпарамагн. систем явл. малые ч-цы Со, выделяющиеся при распаде тв. раствора Cu Со (2% Со), мелкие выделения Fe в b-латуни (0,1 % Fe), Cu в Mn, Ni в Au, а также нек-рые антиферромагн. окислы. .