Энциклопедический словарь нанотехнологий - суперпарамагнетизм

Термин на английском

superparamagnetismСинонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

биосовместимые покрытия, нанофармакология, доставка лекарственных средств, парамагнетизм, ферромагнетизм, ферромагнетик, наночастицы терапевтические , магнитная жидкостьОпределение

квазипарамагнитное поведение веществ и материалов, состоящих из наноразмерных ферроили ферримагнитных частиц, слабо взаимодействующих друг с другом. Описание

При температурах ниже точки Кюри или точки Нееля феррои ферримагнетики  переходят из парамагнитного в ферроили ферримагнитное состояние. Если же частицы такого материала изолированы, а их линейные размеры не превышают величины 1-10 нм,  которая различна для разных материалов, то благодаря тепловым флуктуациям направление их преимущественной намагниченности и при этих температурах будет хаотически изменяться подобно тому, как меняется  направление магнитных моментов атомов или ионов в парамагнетике под воздействием теплового движения. В результате система малых частиц ведёт себя в магнитных полях и при изменении температуры подобно парамагнитному газу из N атомов (N число однодоменных частиц, каждая из которых обладает магнитным моментом М). Для неё выполняется закон Кюри в слабых магнитных полях и формула Ланжевена для намагниченности в области магнитного насыщения.

Намагниченность суперпарамагнетиков может быть во много раз больше намагниченности обычных парамагнетиков. Чтобы векторы намагниченности частиц хаотически меняли свою пространственную ориентацию, энергия теплового движения kT (где k - постоянная Больцмана, Т температура) должна быть больше энергии магнитной анизотропии частицы KV (где К - константа анизотропии, V - объём частицы). Понижение температуры приводит к уменьшению энергии теплового движения, и ниже температуры блокировки Тб, значение которой зависит как от вида материала, так и от размера частиц, изменение направления преимущественной намагниченности перестает быть хаотичным, и частицы начинают вести себя как обычные крупнокристаллические феррои ферримагнетики.

Типичными представителями суперпарамагнитных систем являются малые частицы Со, выделяющиеся при распаде твёрдого раствора Сu Со (2% Со), мелкие выделения Fe в латуни (0,1% Fe), Сu в Mn, Ni в Аu, а также некоторые антиферромагнитные оксиды.

• Гудилин Евгений Алексеевич, д.х.н.
• Шляхтин Олег Александрович, к.х.н.

Теги

Разделы

Объекты традиционных технологий («нанопорошки», нанопористые материалы, золи, гели, эмульсии, наногетерогенные полимеры и т.д.)

Наночастицы в твердых, полимерных или жидкокристаллических матрицах

Нанотехнологии и наноматериалы в медицине (диагностика, системы доставки лекарств, эксипиенты, восстановление тканей и органов, другое)