超顺磁材料

超顺磁性是指当微粒体积足够小时，热运动能对微粒自发磁化方向的影响引起的磁性。超顺磁性可定义为：当一任意场发生变化后，磁性材料的磁化强度经过时间t后达到平衡的现象。1

超顺磁效应磁性颗粒不可能无限减小而仍保持原有的磁性。当磁性颗粒尺寸小于某一临界尺寸时，剩余磁化强度不再固定在由颗粒形状和磁晶各向异性决定的方向上，热扰动就足以使磁性颗粒的磁矩方向发生随机的反转。自发磁化对于一个大的系统或对于一个磁性颗粒的时间平均都互相抵消了，这种状态称为超顺磁态。2

特点处于超顺磁状态的材料具有两个特点：

(1)无磁滞回线；

(2)矫顽力等于零。

材料的尺寸是该材料是否处于超顺磁状态的决定因素，因此超顺磁性具有强烈的尺寸效应。同时，超顺磁性还与时间和温度有关。1

原理超顺磁状态的起源可归结为以下原因：在小尺寸下，当各向异性能减小到与热运动能相当时，磁化方向就不再固定在一个易磁化方向上，易磁化方向做无规律的变化，结果导致超顺磁性的出现。不同种类的纳米磁性微粒显现出顺磁性的临界尺寸不相同。1

种类举例磁流体是一种磁性的胶体溶液。作为密封用的磁流体，其性能要求是：稳定性好，不凝聚、不沉淀、不分解；饱和磁化强度高；起始磁导率大；黏度和饱和蒸汽压低，j其他如凝固点、沸点、热导率、比热容和表面张力等也有一定的要求。

磁流体属于超顺磁材料。在外加磁场作用下，磁流体中的磁性微粒立刻被磁化，定向排列，显示出磁性。由于磁流体表面的磁性张力与界面张力的能量平衡，使得磁流体表面层上形成一个个挺立的磁锥。如去掉外加磁场，磁性立即消失。磁流体磁性微粒定向排列的程度取决于磁流体的磁化强度M。磁化强度(M)随外加磁场强度的增加而增加，直至达到磁流体的饱和磁化强度。磁流体的饱和磁化强度是磁流体的性质，受磁性微粒材料饱和磁化强度、磁性微粒浓度和磁流体温度的影响。磁性微粒材料饱和磁化强度高、磁性微粒浓度大，磁流体将具有高的饱和磁化强度（肘；）。磁流体的饱和磁化强度受温度的影响较大，一般当温度超过100℃时，磁性微粒易凝聚，M因而大大下降。

磁性流体的黏度随磁场强度的增加而增加，典型情况下，饱和磁化强度下磁流体的黏度肛。是未磁化磁流体黏度的3倍。因此在转轴速度较高的情况下，磁流体的黏性摩擦将产生较多的热量，磁流体密封的冷却将变得十分必要。3

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学