Superparamagnetismus

Übergangsform vom Ferromagnetismus bzw. Ferrimagnetismus zum Paramagnetismus. Sie tritt bei sehr kleinen Teilchen ( < 10nm) auf, in denen einerseits eine spontane Magnetisierung M_S existiert, auf der anderen Seite aber wegen der kleinen Teilchenvolumina die Relaxationszeiten τ der Magnetisierungsprozesse klein sind gegen die typische Zeitdauer eines Experiments (τ< 10^-3 bis 1 s). Ein Material mit superparamagnetischen Teilchen verhält sich wie ein Paramagnetikum mit einer sehr grossen Suszeptibilität χ. Die Magnetisierungskurve M(H) superparamagnetischer Teilchen ist völlig reversibel, zeigt keine Hysterese und damit auch weder eine Koerzitivfeldstärke H_C noch eine remanente Magnetisierung M_R. Erst wenn bei Abkühlung einer Probe mit superparamagnetischen Teilchen die Blockungstemperatur T_B unterschritten wird, treten die für den Ferro- und Ferrimagnetismus typischen Eigenschaften wie z.B. Hysterese, Koerzitivfeldstärke und remanente Magnetisierung auf. Ferrofluide enthalten solche superparamagnetischen Teilchen in einer Suspension.

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