查詞語(yǔ)
由鐵磁或亞鐵磁納米(20-50nm)單疇顆粒組成的集合體具有超順磁性,這些單疇顆粒都具有自己的磁化強(qiáng)度,但它們的磁化方向是混亂的。因而整體的磁化強(qiáng)度為零。在外磁場(chǎng)的作用下,每個(gè)單疇顆粒的磁化強(qiáng)度都轉(zhuǎn)向磁場(chǎng),有如順磁物質(zhì)那樣,但它的磁化率要比順磁的大約大1000倍。當(dāng)外加磁去掉后,超順磁體的磁化強(qiáng)度也隨之變?yōu)榱?,沒有磁滯。物質(zhì)的這種性質(zhì)稱為超順磁性。
特性
無(wú)外場(chǎng)時(shí)的奈耳(Neel)弛豫
超順磁物質(zhì)由納米單疇顆粒所組成。它們的大小與材料有關(guān),一般在20-50nm左右。由于納米顆粒具有單軸磁各向異性,它的磁化向量只有二個(gè)方向相反的穩(wěn)定態(tài)。中間隔有一個(gè)勢(shì)壘。在一定溫度下,每顆單疇的磁化向量都有機(jī)率取易軸的某一方向或反轉(zhuǎn)。二狀態(tài)反轉(zhuǎn)的時(shí)間稱為奈耳弛豫時(shí)間Ln,由奈耳·阿列紐斯方程表示:Ln=Loexp(kv/kbT)。
這里L(fēng)n是納米顆粒磁化強(qiáng)度混亂反轉(zhuǎn)的平均時(shí)間長(zhǎng)度;Lo是材料的特征時(shí)間長(zhǎng)度,稱為企圖(attempt)時(shí)間。典型值為10負(fù)九次方至10負(fù)十次方秒;k是納米顆粒的磁各向異性能密度;V是它的體積;Kv是能量勢(shì)壘;kb是波爾茲曼常數(shù);T是溫度。
Ln 的大小可由幾納秒到年,或更長(zhǎng)。奈耳弛豫時(shí)間是納米顆粒體積的指數(shù)函數(shù)。它可以解析大塊材料或粗顆粒反轉(zhuǎn)的可能性變?yōu)榭梢院雎浴?/p>
阻塞(Blocked)溫度
如我們測(cè)量單顆納米顆粒的磁化強(qiáng)度;當(dāng)Lm>>Ln時(shí),在測(cè)量的過(guò)程中,磁化向量可反轉(zhuǎn)幾次。則測(cè)出的磁化強(qiáng)度可平均為零。如Lm<
典型的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量,阻塞溫度式內(nèi)的對(duì)數(shù)值在25-25之間。
應(yīng)用
(1)用來(lái)制造磁流體,而磁流體在工程和醫(yī)學(xué)方面都有許多應(yīng)用。
(2)生物與醫(yī)學(xué);磁共振成像反差劑;磁分離:細(xì)胞;DNA;蛋白等。醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用:進(jìn)行處理;傳送目標(biāo)藥物;磁性處理發(fā)高燒(magnetic hyperthermia)等。