【什么叫顺磁性什么又叫超顺磁性】顺磁性和超顺磁性是材料在磁场中表现出的不同磁性行为,它们都与物质内部的磁矩有关,但其表现和机制有所不同。以下是对这两种磁性的总结与对比。
一、顺磁性
定义:
顺磁性是指某些材料在外加磁场作用下,能够被轻微地磁化,且磁场撤去后,磁化现象会消失。这种磁化是由于材料内部存在未配对的电子自旋,这些自旋在磁场作用下倾向于与外加磁场方向一致,从而产生微弱的磁化。
特点:
- 磁化强度与外加磁场成正比,符合居里定律。
- 磁化强度随温度升高而减小(居里-外斯定律)。
- 材料本身没有永久磁矩,只有在外加磁场时才表现出磁性。
- 常见于含有未成对电子的原子或离子,如过渡金属化合物。
二、超顺磁性
定义:
超顺磁性是一种特殊的磁性现象,主要出现在纳米尺度的铁磁性或亚铁磁性材料中。这些材料在无外加磁场时,由于热扰动的作用,其磁矩会随机排列,整体不表现出磁性;但在外加磁场下,它们能迅速被磁化,并且磁化强度远大于普通顺磁材料。
特点:
- 磁化强度与外加磁场之间呈非线性关系。
- 在低温下,磁化强度显著增强。
- 没有磁滞现象,即没有剩磁。
- 通常出现在纳米颗粒或超细粉末中,因尺寸效应导致磁矩自由旋转。
三、顺磁性与超顺磁性对比表
| 特征 | 顺磁性 | 超顺磁性 |
| 磁化机制 | 未配对电子自旋受外磁场影响 | 纳米颗粒磁矩受热扰动影响,可自由旋转 |
| 磁化强度 | 与磁场成正比,较小 | 非线性,较大 |
| 温度依赖 | 随温度升高而减弱 | 随温度降低而增强 |
| 是否具有剩磁 | 无 | 无 |
| 材料形态 | 原子或分子级 | 纳米级颗粒 |
| 典型例子 | 过渡金属氧化物、稀土元素 | 纳米铁、氧化铁等 |
四、总结
顺磁性是一种较为普遍的磁性现象,常见于含有未成对电子的物质中,其磁化强度较弱且随温度变化。而超顺磁性则是一种特殊现象,主要出现在纳米材料中,因其独特的尺寸效应,表现出更强的磁响应能力,且无磁滞现象。两者虽然都属于非永磁性,但其物理机制和应用场景各不相同。


