Néel relaxation theory
नील विश्राम सिद्धांत 1949 में लुई नील द्वारा समय-निर्भर चुंबकीय घटनाओं की व्याख्या करने के लिए विकसित एक सिद्धांत है जिसे चुंबकीय चिपचिपाहट के रूप में जाना जाता है। अरहेनियस समीकरण के बाद इसे नील-अरहेनियस सिद्धांत भी कहा जाता है, और विलियम फुलर ब्राउन, जूनियर द्वारा अधिक कठोर व्युत्पत्ति के बाद नील-ब्राउन सिद्धांत ने एकल-डोमेन लौह चुम्बकीय खनिजों में ऊष्मीय चुंबकत्व का एक मॉडल विकसित करने के लिए अपने सिद्धांत का उपयोग किया, जिसमें बताया गया कि ये खनिज कैसे भू-चुंबकीय क्षेत्र को विश्वसनीय रूप से रिकॉर्ड कर सकते हैं। उन्होंने आवृत्ति-निर्भर संवेदनशीलता और वैकल्पिक क्षेत्र डिमैग्नेटाइजेशन का भी मॉडल तैयार किया। सुपरपैरामैग्नेटिज्म फेरोमैग्नेटिक और फेरिमैग्नेटिक नैनोपार्टिकल्स में होता है जो सिंगल-डोमेन होते हैं। एक एकल चुंबकीय क्षेत्र से बना। यह तब संभव है जब सामग्री के आधार पर उनका व्यास 3-50 nm से कम हो। इस स्थिति में, यह माना जाता है कि नैनोकणों का चुंबकीयकरण एक विशाल चुंबकीय क्षण है, जो नैनोकणों के परमाणुओं द्वारा वहन किए गए सभी व्यक्तिगत चुंबकीय क्षणों का योग है। यह वही है जिस पर लोग सुपरपैरामैग्नेटिज्म के उपक्षेत्र में काम कर रहे हैं जिसे "मैक्रो-स्पिन सन्निकटन" कहा जाता है। माध्य संक्रमण समय नैनोपार्टिकल की चुंबकीय अनिसोट्रोपी के कारण, चुंबकीय क्षण में आमतौर पर केवल दो स्थिर अभिविन्यास होते हैं जो एक दूसरे के समानांतर होते हैं, जो एक ऊर्जा बाधा द्वारा अलग होते हैं। स्थिर अभिविन्यास नैनोपार्टिकल के चुंबकीय आसान अक्ष को परिभाषित करते हैं। सीमित तापमान पर, चुंबकत्व के अपनी दिशा को पलटने और उलटने की एक सीमित संभावना होती है। दो फ़्लिपों के बीच के औसत समय को नील विश्राम समय कहा जाता है और इसे नील-अर्हेनियस समीकरण द्वारा दिया जाता हैः, जहाँ ऊर्जा बाधा की ऊँचाई है, जो चुंबकीय अनिसोट्रोपी ऊर्जा घनत्व और आयतन का एक उत्पाद है; बोल्टज़मैन स्थिरांक है, तापमान और उनका उत्पाद तापीय ऊर्जा है; और समय की एक लंबाई है, जो सामग्री की विशेषता है, जिसे प्रयास समय या प्रयास अवधि कहा जाता है (इसके पारस्परिक को प्रयास आवृत्ति कहा जाता है)। विशिष्ट मान 10−9 और 10−10 सेकंड के बीच होते हैं। नील विश्राम का समय कुछ नैनोसेकंड से लेकर वर्षों या उससे अधिक लंबा हो सकता है। विशेष रूप से, यह अनाज की मात्रा का एक घातीय कार्य है, जो बताता है कि थोक सामग्री या बड़े नैनोकणों के लिए फ़्लिपिंग संभावना तेजी से नगण्य क्यों हो जाती है। अवरोधक तापमान मान लीजिए कि एक एकल सुपरपैरामैग्नेटिक नैनोपार्टिकल का चुंबकत्व एक समय में मापा जाता है। यदि यह समय विश्राम समय से बहुत अधिक है, तो माप के दौरान नैनोकण चुंबकत्व कई बार पलट जाएगा। शून्य क्षेत्र में, मापा गया चुंबकत्व औसत शून्य होगा। यदि, माप के दौरान चुंबकत्व पलट नहीं जाएगा, तो मापा गया चुंबकत्व प्रारंभिक चुंबकत्व के बराबर होगा। पहले मामले में, नैनोपार्टिकल सुपरपैरामैग्नेटिक अवस्था में दिखाई देगा, जबकि बाद के मामले में यह अपनी प्रारंभिक स्थिति में अवरुद्ध हो जाएगा। नैनोपार्टिकल (सुपरपैरामैग्नेटिक या अवरुद्ध) की स्थिति माप समय पर निर्भर करती है। सुपरपैरामैग्नेटिज्म और अवरुद्ध अवस्था के बीच एक संक्रमण तब होता है जब कई प्रयोगों में, माप के समय को स्थिर रखा जाता है लेकिन तापमान भिन्न होता है, इसलिए सुपरपैरामैग्नेटिज्म और अवरुद्ध अवस्था के बीच संक्रमण तापमान का एक कार्य है। जिस तापमान के लिए अवरोधक तापमान कहा जाता हैः विशिष्ट प्रयोगशाला मापों के लिए, पिछले समीकरण में लघुगणक का मान 20-25 के क्रम में होता है। संदर्भ चुंबकत्व गैर-संतुलन ऊष्मागतिकी