Superparamagnetismo

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Il superparamagnetismo è un fenomeno per il quale materiali magnetici possono esibire un comportamento simile al paramagnetismo anche a temperature inferiori alla temperatura di Curie o alla temperatura di Néel. Questo è un fenomeno che avviene su dimensioni di scala ridotta nel caso di materiali per i quali l'energia necessaria per cambiare la direzione del momento magnetico delle particelle è comparabile con l'energia termica del reticolo. In queste condizioni, la percentuale di particelle che invertono casualmente l'orientamento magnetico diviene significativa.

Analogie con il paramagnetismo[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi paramagnetismo.

Si parla di paramagnetismo, la cui teoria fu sviluppata da Paul Langevin, quando si ha un insieme di atomi o molecole ciascuno dei quali possiede un momento di dipolo magnetico permanente. Un aggregato di tali oggetti in generale non detiene una magnetizzazione stabile perché disturbato continuamente dall'agitazione termica. Applicando un campo magnetico H ad un sistema di particelle del genere, esse si orienteranno seguendo il campo applicato H, ma una volta rimosso il campo esse torneranno ad essere un insieme "magneticamente disordinato".

Per superparamagnetismo si intende un insieme di oggetti tali per cui il singolo elemento non è un solo atomo ma una regione compatta formata da un aggregato di 1000-100 000 atomi. Se un atomo di ferro ha un momento magnetico di circa 2 magnetoni di Bohr, che è l'unità di misura di riferimento nel magnetismo della materia, un oggetto superparamagnetico avrà un momento di dipolo magnetico di 2000 - 200 000 magnetoni di Bohr. È tuttavia possibile che scendendo a basse temperature - poche decine di kelvin - le particelle superparamagnetiche rimangano "congelate magneticamente". Se si applicasse un campo magnetico H al sistema, a queste temperature, si osserverebbe un comportamento ferromagnetico. La temperatura per la quale ciò si verifica prende il nome di temperatura di bloccaggio.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Il superparamagnetismo trova applicazioni nei dispositivi spintronici (tipo gli hard disk dei computer) ultrasottili misti magneti/semiconduttori e nei ferrofluidi.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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