Superparamagnetismo

Il superparamagnetismo è una forma di magnetismo tipica di nanoparticelle ferromagnetiche o ferrimagnetiche. In particelle sufficientemente piccole (di dimensioni confrontabili a quelle di un dominio magnetico del corrispondente materiale massivo), i momenti magnetici dei singoli atomi sono allineati. In questa situazione, la magnetizzazione può cambiare casualmente verso per effetto della temperatura. Questo fenomeno avviene in materiali per i quali l'energia necessaria per l'inversione del momento magnetico delle particelle è comparabile con l'energia termica del reticolo. Il tempo tipico tra due inversioni del momento magnetico è detto tempo di rilassamento di Néel. In assenza di un campo magnetico esterno, quando il tempo impiegato per misurare la magnetizzazione delle nanoparticelle è molto maggiore del tempo di rilassamento di Néel, la loro magnetizzazione appare essere in media zero: si dice che le nanoparticelle si trovano in uno stato superparamagnetico. In questo stato, un campo magnetico esterno può magnetizzare le nanoparticelle, in modo simile a un materiale paramagnetico. Tuttavia, la loro suscettività magnetica è molto maggiore di quella dei materiali paramagnetici.