सुपरपरा चुंबकत्व: Difference between revisions

Revision as of 08:59, 2 June 2023

सुपरपरा चुंबकत्व का एक ऐसा रूप है जो छोटे लौह-चुंबकीय या लौह-चुंबकीय नैनोकणों में दिखाई देता है। पर्याप्त रूप से छोटे नैनोकणों में चुंबकीयकरण तापमान के प्रभाव में अपेक्षाकृत दिशा मे परिवर्तित हो सकता है। दो विवर्तन के बीच के विशिष्ट समय को 'नील विश्राम सिद्धान्त' का समय कहा जाता है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में जब नैनोकणों के चुंबकीयकरण को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला समय नील विश्राम समय अपेक्षाकृत अधिक होता है, तो उनका चुंबकीयकरण औसत शून्य में प्रतीत होता है तब उन्हें सुपरपरा चुंबकत्व अवस्था में कहा जाता है। इस अवस्था में एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र अनुचुंबकत्व की तरह नैनोकणों को चुम्बकित करने में सक्षम होता है। हालाँकि, उनकी चुंबकीय संवेदनशीलता अनुचुंबकत्व की तुलना में बहुत अधिक होती है।

चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में नील विश्राम सिद्धान्त

सामान्यतः कोई भी लौह चुंबकीय या लौह चुंबकीय पदार्थ अपने क्यूरी तापमान से ऊपर एक अनुचुंबकीय अवस्था में संक्रमण से गुजरता है तब सुपरपरा चुंबकत्व इस मानक संक्रमण से अलग होता है क्योंकि यह पदार्थ क्यूरी तापमान से नीचे होता है।

सुपरपरा चुंबकत्व नैनोकणों में होता है जो एकल चुंबकीय डोमेन हैं, अर्थात एकल चुंबकीय डोमेन से बने है। यह तब संभव है जब पदार्थ 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। नैनोकणों के परमाणुओं द्वारा किए गए सभी व्यक्तिगत चुंबकीय क्षणों के योग को सुपरपरा चुंबकत्व के क्षेत्र में "सूक्ष्म-प्रचक्रण सन्निकटन" कहा जाता है।

नैनोकणों के चुंबकीय विषमदैशिकता के कारण चुंबकीय क्षण में सामान्यतः केवल दो स्थिर झुकाव होते हैं जो एक दूसरे के समानांतर होते हैं और प्रायः एक ऊर्जा अवरोध द्वारा अलग होते हैं। स्थिर अभिविन्यास नैनोकणों के तथाकथित "आसान अक्ष" को परिभाषित करते हैं। परिमित तापमान पर चुंबकत्व के विवर्तन और उसकी दिशा के विवर्तन की सीमित संभावना होती है। इन दो विवर्तन के बीच के माध्य समय को नील विश्राम समय $\tau _{\text{N}}$ कहा जाता है और इसे निम्नलिखित नील-अरहेनियस समीकरण द्वारा प्रस्तुत किया जाता है:^[1]

\tau _{\text{N}}=\tau _{0}\exp \left({\frac {KV}{k_{\text{B}}T}}\right)

,

जहाँ:

$\tau _{\text{N}}$ औसत लंबाई है जो ऊष्मीय उच्चावच के परिणामस्वरूप नैनोकणों के चुंबकीयकरण को यादृच्छिक रूप से विवर्तित करने में लगती है।
$\tau _{0}$ समय की लंबाई है या पदार्थ की विशेषता है, जिसे प्रयास का समय या प्रयास अवधि कहा जाता है। इसके व्युत्क्रम को प्रयास आवृत्ति कहा जाता है। जिसका विशिष्ट मान 10⁻⁹ और 10⁻¹⁰ सेकंड के बीच होता है।
K नैनोकणों का चुंबकीय विषमदैशिकता ऊर्जा घनत्व है और V इसका आयतन है। इसलिए KV एक समतल के माध्यम से अन्य आसान अक्ष दिशा के माध्यम से अपनी प्रारंभिक आसान अक्ष दिशा से आगे बढ़ने वाले चुंबकीयकरण से संबद्ध ऊर्जा का अवरोध है।
k_B बोल्ट्जमैन स्थिरांक है।
T तापमान है।

समय की यह अवधि कुछ नैनोसेकंड से लेकर वर्षों या उससे भी अधिक समय तक कहीं भी हो सकती है। विशेष रूप से, यह देखा जा सकता है कि नील विश्राम का समय कण के आयतन का एक घातीय फलन है, जो प्रदर्शित करता है कि अधिकांश पदार्थ या बड़े नैनोकणों के लिए विवर्तन की संभावना तीव्र से नगण्य क्यों हो जाती है।

अवरोधित तापमान

यदि हम कल्पना करें कि एकल अनुचुंबकीय नैनोकणों के चुंबकीयकरण को मापा जाता है और हम माप समय के रूप में $\tau _{\text{m}}$ को परिभाषित करते हैं। यदि $\tau _{\text{m}}\gg \tau _{\text{N}}$ माप के समय नैनोकणों मे चुंबकीयकरण कई बार विवर्तित होता है तो मापा गया चुंबकीयकरण औसत शून्य हो जाता है। यदि $\tau _{\text{m}}\ll \tau _{\text{N}}$ माप के समय चुंबकीयकरण विवर्तन नहीं होगा। तो मापित चुम्बकत्व वह होगा जो मापन के प्रारम्भ में तात्क्षणिक चुम्बकत्व था। पूर्व स्थिति में, नैनोकण सुपरपरा चुंबकत्व अवस्था में प्रतीत होते है जबकि बाद की स्थिति में ये अपनी प्रारंभिक अवस्था में अवरोधित प्रतीत होते है।

नैनोकणों (सुपरपरा चुंबकत्व या अवरोधित) की स्थिति मे मापन समय पर निर्भर करता है। सुपरपरा चुंबकत्व और अवरुद्ध अवस्था के बीच एक संक्रमण तब होता है जब $\tau _{\text{m}}=\tau _{\text{N}}$ कई प्रयोगों में, मापन समय को स्थिर रखा जाता है लेकिन तापमान भिन्न होता है, इसलिए सुपरपरा चुंबकत्व और अवरुद्ध अवस्था के बीच संक्रमण को तापमान के कार्य के रूप में देखा जाता है। वह तापमान जिसके लिए $\tau _{\text{m}}=\tau _{\text{N}}$ को ब्लॉकिंग तापमान कहा जाता है:

T_{\text{B}}={\frac {KV}{k_{\text{B}}\ln \left({\frac {\tau _{\text{m}}}{\tau _{0}}}\right)}}

विशिष्ट प्रयोगशाला मापन के लिए, पिछले समीकरण में लघुगणक का मान 20–25 के क्रम में है।

समान रूप से, अवरुद्ध तापमान वह तापमान होता है जिसके नीचे एक पदार्थ चुंबकीयकरण की धीमी छूट दिखाती है।^[2]

चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव

लैंग्विन फ़ंक्शन (लाल रेखा), की तुलना में

{\textstyle \tanh \left({\frac {1}{3}}x\right)}

(नीली रेखा)।

जब एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र एच को सुपरपरा चुंबकत्व नैनोकणों की एक असेंबली पर लागू किया जाता है, तो उनके चुंबकीय क्षण लागू क्षेत्र के साथ संरेखित होते हैं, जिससे शुद्ध चुंबकीयकरण होता है। असेंबली का मैग्नेटाइजेशन कर्व, यानी लागू क्षेत्र के एक फंक्शन के रूप में मैग्नेटाइजेशन, एक प्रतिवर्ती एस-आकार का बढ़ता हुआ फंक्शन है। यह कार्य काफी जटिल है लेकिन कुछ साधारण मामलों के लिए:

यदि सभी कण समान हैं (समान ऊर्जा अवरोध और समान चुंबकीय क्षण), उनके आसान अक्ष लागू क्षेत्र के समानांतर उन्मुख हैं और तापमान काफी कम है (T_B < T ≲ KV/(10 k_B)), तो चुंबकीयकरण सभा है
$M(H)\approx n\mu \tanh \left({\frac {\mu _{0}H\mu }{k_{\text{B}}T}}\right)$ .
यदि सभी कण समान हैं और तापमान काफी अधिक है (T ≳ KV/kB), तो आसान अक्षों के उन्मुखीकरण के बावजूद:
$M(H)\approx n\mu L\left({\frac {\mu _{0}H\mu }{k_{\text{B}}T}}\right)$

उपरोक्त समीकरणों में:

n नमूने में नैनोकणों का घनत्व है
${\textstyle \mu _{0}}$ निर्वात की चुंबकीय पारगम्यता है
${\textstyle \mu }$ एक नैनोकण का चुंबकीय क्षण है
${\textstyle L(x)={\frac {1}{\tanh(x)}}-{\frac {1}{x}}}$ लैंगविन समारोह है

का प्रारंभिक ढलान $M(H)$ कार्य नमूने की चुंबकीय संवेदनशीलता है $\chi$ :

\chi ={\begin{cases}\displaystyle {\frac {n\mu _{0}\mu ^{2}}{k_{\text{B}}T}}&{\text{for the 1st case}}\\\displaystyle {\frac {n\mu _{0}\mu ^{2}}{3k_{\text{B}}T}}&{\text{for the 2nd case}}\end{cases}}

बाद की संवेदनशीलता सभी तापमानों के लिए भी मान्य है $T>T_{\text{B}}$ यदि नैनोकणों के आसान अक्ष बेतरतीब ढंग से उन्मुख हैं।

यह इन समीकरणों से देखा जा सकता है कि बड़े नैनोकणों में एक बड़ा µ होता है और इसलिए एक बड़ी संवेदनशीलता होती है। यह बताता है कि सुपरअनुचुंबकीय नैनोकणों में मानक अनुचुंबकत्व की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशीलता क्यों होती है: वे एक विशाल चुंबकीय क्षण के साथ बिल्कुल पैरामैग्नेट के रूप में व्यवहार करते हैं।

चुंबकीयकरण की समय निर्भरता

जब नैनोकणों को या तो पूरी तरह से अवरुद्ध कर दिया जाता है $T\ll T_{\text{B}}$ या पूरी तरह से सुपरअनुचुंबकीय $T\gg T_{\text{B}}$ तो चुंबकीयकरण की कोई समय-निर्भरता नहीं होती है। ). हालाँकि, $T_{\text{B}}$ के आस-पास एक संकरी खिड़की है जहाँ मापन समय और विश्रांति समय में तुलनीय परिमाण है। इस मामले में, संवेदनशीलता की आवृत्ति-निर्भरता देखी जा सकती है। बेतरतीब ढंग से उन्मुख नमूने के लिए, जटिल संवेदनशीलता है:^[3]

\chi (\omega )={\frac {\chi _{\text{sp}}+i\omega \tau \chi _{\text{b}}}{1+i\omega \tau }}

जहाँ

${\textstyle {\frac {\omega }{2\pi }}}$ लागू क्षेत्र की आवृत्ति है
${\textstyle \chi _{\text{sp}}={\frac {n\mu _{0}\mu ^{2}}{3k_{\text{B}}T}}}$ सुपरपरा चुंबकत्व अवस्था में संवेदनशीलता है
${\textstyle \chi _{\text{b}}={\frac {n\mu _{0}\mu ^{2}}{3KV}}}$ अवरुद्ध अवस्था में संवेदनशीलता है
${\textstyle \tau ={\frac {\tau _{\text{N}}}{2}}}$ सभा के विश्राम का समय है

इस आवृत्ति-निर्भर संवेदनशीलता से, निम्न-क्षेत्रों के लिए चुंबकीयकरण की समय-निर्भरता प्राप्त की जा सकती है:

\tau {\frac {\mathrm {d} M}{\mathrm {d} t}}+M=\tau \chi _{\text{b}}{\frac {\mathrm {d} H}{\mathrm {d} t}}+\chi _{\text{sp}}H

माप

एक सुपरपरा चुंबकत्व सिस्टम को एसी संवेदनशीलता मापन के साथ मापा जा सकता है, जहां एक लागू चुंबकीय क्षेत्र समय में भिन्न होता है, और सिस्टम की चुंबकीय प्रतिक्रिया को मापा जाता है। एक सुपरअनुचुंबकीय सिस्टम एक विशिष्ट आवृत्ति निर्भरता दिखाएगा: जब आवृत्ति 1/τN से बहुत अधिक होती है, तो आवृत्ति 1/τN से बहुत कम होने की तुलना में एक अलग चुंबकीय प्रतिक्रिया होगी, क्योंकि बाद वाले मामले में, लेकिन पूर्व में नहीं , फेरोमैग्नेटिक क्लस्टर्स के पास अपने चुंबकीयकरण को फ़्लिप करके क्षेत्र में प्रतिक्रिया करने का समय होगा।^[4] सटीक निर्भरता की गणना नील-अरहेनियस समीकरण से की जा सकती है, यह मानते हुए कि पड़ोसी समूह एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से व्यवहार करते हैं (यदि क्लस्टर परस्पर क्रिया करते हैं, तो उनका व्यवहार अधिक जटिल हो जाता है)। दृश्यमान तरंग दैर्ध्य रेंज में आयरन ऑक्साइड नैनोकणों जैसे मैग्नेटो-ऑप्टिकल रूप से सक्रिय सुपरअनुचुंबकीय सामग्रियों के साथ मैग्नेटो-ऑप्टिकल एसी संवेदनशीलता मापन करना भी संभव है।^[5]

हार्ड ड्राइव पर प्रभाव

उपयोग किए जा सकने वाले कणों के न्यूनतम आकार के कारण सुपरपरा चुंबकत्व हार्ड डिस्क ड्राइव के भंडारण घनत्व पर एक सीमा निर्धारित करता है। क्षेत्र घनत्व (कंप्यूटर भंडारण) की इस सीमा को सुपरपरा चुंबकत्व सीमा के रूप में जाना जाता है।

पुरानी हार्ड डिस्क तकनीक अनुदैर्ध्य रिकॉर्डिंग का उपयोग करती है। इसकी अनुमानित सीमा 100 से 200 Gbit/in2 है।^[6]
वर्तमान हार्ड डिस्क तकनीक लंबवत रिकॉर्डिंग का उपयोग करती है। जुलाई 2020 तक लगभग 1 Tbit/in2 के घनत्व वाले ड्राइव व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं।^[7] यह पारंपरिक चुंबकीय रिकॉर्डिंग की सीमा पर है जिसकी भविष्यवाणी 1999 में की गई थी^[8]^[9]
वर्तमान में विकास में आने वाली भविष्य की हार्ड डिस्क तकनीकों में शामिल हैं: हीट-असिस्टेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (HAMR) और माइक्रोवेव की मदद से चुंबकीय रिकॉर्डिंग (MAMR), जो बहुत छोटे आकार में स्थिर पदार्थ का उपयोग करती हैं।^[10] बिट के चुंबकीय अभिविन्यास को बदलने से पहले उन्हें स्थानीय हीटिंग या माइक्रोवेव उत्तेजना की आवश्यकता होती है। बिट-पैटर्न वाली रिकॉर्डिंग (बीपीआर) बारीक-बारीक मीडिया के उपयोग से बचती है और यह एक और संभावना है।^[11] इसके अलावा, चुंबकत्व के टोपोलॉजिकल विकृतियों के आधार पर चुंबकीय रिकॉर्डिंग तकनीकों का प्रस्ताव किया गया है, जिन्हें स्किर्मियंस के रूप में जाना जाता है।^[12]

अनुप्रयोग

सामान्य अनुप्रयोग

फेरोफ्लुइड: ट्यून करने योग्य चिपचिपाहट

बायोमेडिकल एप्लिकेशन

इमेजिंग: चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) में कंट्रास्ट एजेंट
चुंबकीय जुदाई: सेल-, डीएनए-, प्रोटीन- जुदाई, आरएनए मछली पकड़ना
उपचार: लक्षित दवा वितरण, चुंबकीय अतिताप, चुंबकत्व

यह भी देखें

आयरन ऑक्साइड नैनोकण
एकल-अणु चुंबक

संदर्भ

↑ Néel, L. (1949). "Théorie du traînage magnétique des ferromagnétiques en grains fins avec applications aux terres cuites". Ann. Géophys. 5: 99–136. (in French; an English translation is available in Kurti, N., ed. (1988). Selected Works of Louis Néel. Gordon and Breach. pp. 407–427. ISBN 978-2-88124-300-4.).
↑ Cornia, Andrea; Barra, Anne-Laure; Bulicanu, Vladimir; Clérac, Rodolphe; Cortijo, Miguel; Hillard, Elizabeth A.; Galavotti, Rita; Lunghi, Alessandro; Nicolini, Alessio; Rouzières, Mathieu; Sorace, Lorenzo (2020-02-03). "क्रोमियम (II)-आधारित विस्तारित धातु परमाणु श्रृंखलाओं में चुंबकीय अनिसोट्रॉपी और एकल-अणु चुंबक व्यवहार की उत्पत्ति". Inorganic Chemistry. 59 (3): 1763–1777. doi:10.1021/acs.inorgchem.9b02994. ISSN 0020-1669. PMC 7901656. PMID 31967457.
↑ Gittleman, J. I.; Abeles, B.; Bozowski, S. (1974). "Superparamagnetism and relaxation effects in granular Ni-SiO₂ and Ni-Al₂O₃ films". Physical Review B. 9 (9): 3891–3897. Bibcode:1974PhRvB...9.3891G. doi:10.1103/PhysRevB.9.3891.
↑ Martien, Dinesh. "Introduction to: AC susceptibility" (PDF). Quantum Design. Retrieved 15 Apr 2017.
↑ Vandendriessche, Stefaan; et al. (2013). "सुपरपैरामैग्नेटिक सामग्री के मैग्नेटो-ऑप्टिकल हार्मोनिक ससेप्टोमेट्री". Applied Physics Letters. 102 (16): 161903–5. Bibcode:2013ApPhL.102p1903V. doi:10.1063/1.4801837.
↑ Kryder, M. H. (2000). सुपरपैरामैग्नेटिक सीमा से परे चुंबकीय रिकॉर्डिंग. Magnetics Conference, 2000. INTERMAG 2000 Digest of Technical Papers. 2000 IEEE International. p. 575. doi:10.1109/INTMAG.2000.872350. ISBN 0-7803-5943-7.
↑ "Computer History Museum: HDD Areal Density reaches 1 terabitper square inch".
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↑ "हिताची ने टेराबाइट हार्ड ड्राइव को चौगुना करने के लिए नैनो प्रौद्योगिकी मील का पत्थर हासिल किया" (Press release). Hitachi. October 15, 2007. Retrieved 1 Sep 2011.
↑ Shiroishi, Y.; Fukuda, K.; Tagawa, I.; Iwasaki, H.; Takenoiri, S.; Tanaka, H.; Mutoh, H.; Yoshikawa, N. (October 2009). "Y. Shiroishi et al., "Future Options for HDD Storage", IEEE Trans. Magn., Vol. 45, No. 10, pp. 3816-22, Sep. 2009". IEEE Transactions on Magnetics. 45 (10): 3816–3822. doi:10.1109/TMAG.2009.2024879. S2CID 24634675.
↑ Murray, Matthew (2010-08-19). "Will Toshiba's Bit-Patterned Drives Change the HDD Landscape?". PC Magazine. Retrieved 21 Aug 2010.
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स्रोत

Néel, L. (1949). "टेराकोटा के अनुप्रयोगों के साथ ठीक अनाज फेरोमैग्नेट्स के चुंबकीय बहाव का सिद्धांत" (PDF). Ann. Géophys. (in français). 5: 99–136. में एक अंग्रेजी अनुवाद उपलब्ध है Kurti, N., ed. (1988). लुइस नील के चयनित कार्य. New York: Gordon and Breach. pp. 407–427. ISBN 978-2-88124-300-4.
Weller, D.; Moser, A. (1999). "अल्ट्राहाई डेंसिटी मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग में थर्मल इफेक्ट की सीमा". IEEE Transactions on Magnetics. 35 (6): 4423–4439. Bibcode:1999ITM....35.4423W. doi:10.1109/20.809134.

बाहरी संबंध

[Neel49-1] Néel, L. (1949). "Théorie du traînage magnétique des ferromagnétiques en grains fins avec applications aux terres cuites". Ann. Géophys. 5: 99–136. (in French; an English translation is available in Kurti, N., ed. (1988). Selected Works of Louis Néel. Gordon and Breach. pp. 407–427. ISBN 978-2-88124-300-4.).

[2] Cornia, Andrea; Barra, Anne-Laure; Bulicanu, Vladimir; Clérac, Rodolphe; Cortijo, Miguel; Hillard, Elizabeth A.; Galavotti, Rita; Lunghi, Alessandro; Nicolini, Alessio; Rouzières, Mathieu; Sorace, Lorenzo (2020-02-03). "क्रोमियम (II)-आधारित विस्तारित धातु परमाणु श्रृंखलाओं में चुंबकीय अनिसोट्रॉपी और एकल-अणु चुंबक व्यवहार की उत्पत्ति". Inorganic Chemistry. 59 (3): 1763–1777. doi:10.1021/acs.inorgchem.9b02994. ISSN 0020-1669. PMC 7901656. PMID 31967457.

[3] Gittleman, J. I.; Abeles, B.; Bozowski, S. (1974). "Superparamagnetism and relaxation effects in granular Ni-SiO₂ and Ni-Al₂O₃ films". Physical Review B. 9 (9): 3891–3897. Bibcode:1974PhRvB...9.3891G. doi:10.1103/PhysRevB.9.3891.

[4] Martien, Dinesh. "Introduction to: AC susceptibility" (PDF). Quantum Design. Retrieved 15 Apr 2017.

[5] Vandendriessche, Stefaan; et al. (2013). "सुपरपैरामैग्नेटिक सामग्री के मैग्नेटो-ऑप्टिकल हार्मोनिक ससेप्टोमेट्री". Applied Physics Letters. 102 (16): 161903–5. Bibcode:2013ApPhL.102p1903V. doi:10.1063/1.4801837.

[6] Kryder, M. H. (2000). सुपरपैरामैग्नेटिक सीमा से परे चुंबकीय रिकॉर्डिंग. Magnetics Conference, 2000. INTERMAG 2000 Digest of Technical Papers. 2000 IEEE International. p. 575. doi:10.1109/INTMAG.2000.872350. ISBN 0-7803-5943-7.

[7] "Computer History Museum: HDD Areal Density reaches 1 terabitper square inch".

[8] Wood, R. (January 2000). "R. Wood, "The feasibility of magnetic recording at 1 Terabit per square inch", IEEE Trans. Magn., Vol. 36, No. 1, pp. 36-42, Jan 2000". IEEE Transactions on Magnetics. 36 (1): 36–42. doi:10.1109/20.824422.

[9] "हिताची ने टेराबाइट हार्ड ड्राइव को चौगुना करने के लिए नैनो प्रौद्योगिकी मील का पत्थर हासिल किया" (Press release). Hitachi. October 15, 2007. Retrieved 1 Sep 2011.

[10] Shiroishi, Y.; Fukuda, K.; Tagawa, I.; Iwasaki, H.; Takenoiri, S.; Tanaka, H.; Mutoh, H.; Yoshikawa, N. (October 2009). "Y. Shiroishi et al., "Future Options for HDD Storage", IEEE Trans. Magn., Vol. 45, No. 10, pp. 3816-22, Sep. 2009". IEEE Transactions on Magnetics. 45 (10): 3816–3822. doi:10.1109/TMAG.2009.2024879. S2CID 24634675.

[11] Murray, Matthew (2010-08-19). "Will Toshiba's Bit-Patterned Drives Change the HDD Landscape?". PC Magazine. Retrieved 21 Aug 2010.

[12] Fert, Albert; Cros, Vincent; Sampaio, João (2013-03-01). "ट्रैक पर स्किर्मियन". Nature Nanotechnology (in English). 8 (3): 152–156. Bibcode:2013NatNa...8..152F. doi:10.1038/nnano.2013.29. ISSN 1748-3387. PMID 23459548.

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-'''सुपरपरा चुंबकत्व''' का एक रूप है जो छोटे [[ लौह-चुंबकीय |लौह-चुंबकीय]] या [[फेरिमैग्नेटिक|लौह चुंबकीय]] नैनोकणों में दिखाई देता है। पर्याप्त रूप से छोटे [[नैनोकणों]] में, चुंबकीयकरण तापमान के प्रभाव में बेतरतीब ढंग से दिशा बदल सकता है। दो फ़्लिप के बीच के विशिष्ट समय को नील विश्राम का समय कहा जाता है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में, जब नैनोकणों के चुंबकीयकरण को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला समय नील विश्राम समय से काफी लंबा होता है, तो उनका चुंबकीयकरण औसत शून्य में प्रतीत होता है। उन्हें सुपरपरामैग्नेटिक अवस्था में कहा जाता है। इस अवस्था में, एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र, पैरामैग्नेट की तरह नैनोकणों को चुम्बकित करने में सक्षम होता है। हालाँकि, उनकी चुंबकीय संवेदनशीलता पैरामैग्नेट्स की तुलना में बहुत बड़ी है।
+'''सुपरपरा चुंबकत्व''' का एक ऐसा रूप है जो छोटे [[ लौह-चुंबकीय |लौह-चुंबकीय]] या [[फेरिमैग्नेटिक|लौह-चुंबकीय नैनोकणों]] में दिखाई देता है। पर्याप्त रूप से छोटे [[नैनोकणों]] में चुंबकीयकरण तापमान के प्रभाव में अपेक्षाकृत दिशा मे परिवर्तित हो सकता है। दो विवर्तन के बीच के विशिष्ट समय को 'नील विश्राम सिद्धान्त' का समय कहा जाता है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में जब नैनोकणों के चुंबकीयकरण को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला समय नील विश्राम समय अपेक्षाकृत अधिक होता है, तो उनका चुंबकीयकरण औसत शून्य में प्रतीत होता है तब उन्हें सुपरपरा चुंबकत्व अवस्था में कहा जाता है। इस अवस्था में एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र अनुचुंबकत्व की तरह नैनोकणों को चुम्बकित करने में सक्षम होता है। हालाँकि, उनकी चुंबकीय संवेदनशीलता अनुचुंबकत्व की तुलना में बहुत अधिक होती है।
-== चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में नील शिथिलता ==
+== चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में नील विश्राम सिद्धान्त ==
 {{Main|नील विश्राम सिद्धांत}}
-आम तौर पर, कोई भी फेरोमैग्नेटिक या लौह चुंबकीय सामग्री अपने [[क्यूरी तापमान]] से ऊपर एक पैरामैग्नेटिक अवस्था में संक्रमण से गुजरती है। सुपरपरामैग्नेटिज्म इस मानक संक्रमण से अलग है क्योंकि यह सामग्री के क्यूरी तापमान से नीचे होता है।
+सामान्यतः कोई भी लौह चुंबकीय या लौह चुंबकीय पदार्थ अपने [[क्यूरी तापमान]] से ऊपर एक अनुचुंबकीय अवस्था में संक्रमण से गुजरता है तब सुपरपरा चुंबकत्व इस मानक संक्रमण से अलग होता है क्योंकि यह पदार्थ क्यूरी तापमान से नीचे होता है।
-सुपरपरमैग्नेटिज्म नैनोकणों में होता है जो [[एकल डोमेन (चुंबकीय)]] हैं, यानी एक सिंगल [[चुंबकीय डोमेन]] से बना है। यह तब संभव है जब सामग्री के आधार पर उनका व्यास 3-50 एनएम से कम हो। इस स्थिति में, यह माना जाता है कि नैनोकणों का चुंबकीयकरण एक विशाल चुंबकीय क्षण है, नैनोकणों के परमाणुओं द्वारा किए गए सभी व्यक्तिगत चुंबकीय क्षणों का योग। सुपरपरामैग्नेटिज़्म के क्षेत्र में वे इसे "मैक्रो-स्पिन सन्निकटन" कहते हैं।
+सुपरपरा चुंबकत्व नैनोकणों में होता है जो [[एकल डोमेन (चुंबकीय)|एकल चुंबकीय डोमेन]] हैं, अर्थात एकल [[चुंबकीय डोमेन]] से बने है। यह तब संभव है जब पदार्थ 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। नैनोकणों के परमाणुओं द्वारा किए गए सभी व्यक्तिगत चुंबकीय क्षणों के योग को सुपरपरा चुंबकत्व के क्षेत्र में "सूक्ष्म-प्रचक्रण सन्निकटन" कहा जाता है।
-नैनोकणों के [[चुंबकीय अनिसोट्रॉपी]] के कारण, चुंबकीय क्षण में आमतौर पर केवल दो स्थिर झुकाव होते हैं जो एक दूसरे के समानांतर होते हैं, जो एक ऊर्जा अवरोध द्वारा अलग होते हैं। स्थिर अभिविन्यास नैनोकणों के तथाकथित "आसान अक्ष" को परिभाषित करते हैं। परिमित तापमान पर, चुंबकत्व के पलटने और उसकी दिशा को उलटने की सीमित संभावना होती है। दो फ़्लिप के बीच के माध्य समय को नील विश्राम समय <math>\tau_\text{N}</math> कहा जाता है और इसे निम्नलिखित नील-अरहेनियस समीकरण द्वारा दिया जाता है:<ref name="Neel49">{{cite journal|first=L. |last=Néel|title=Théorie du traînage magnétique des ferromagnétiques en grains fins avec applications aux terres cuites|journal=Ann. Géophys.|volume=5|pages=99–136|year=1949}} (in French; an English translation is available in {{cite book|title=Selected Works of Louis Néel|editor-first=N.|editor-last=Kurti|publisher=Gordon and Breach|year=1988|isbn=978-2-88124-300-4|pages=407–427}}).</ref>
+नैनोकणों के [[चुंबकीय अनिसोट्रॉपी|चुंबकीय विषमदैशिकता]] के कारण चुंबकीय क्षण में सामान्यतः केवल दो स्थिर झुकाव होते हैं जो एक दूसरे के समानांतर होते हैं और प्रायः एक ऊर्जा अवरोध द्वारा अलग होते हैं। स्थिर अभिविन्यास नैनोकणों के तथाकथित "आसान अक्ष" को परिभाषित करते हैं। परिमित तापमान पर चुंबकत्व के विवर्तन और उसकी दिशा के विवर्तन की सीमित संभावना होती है। इन दो विवर्तन के बीच के माध्य समय को नील विश्राम समय <math>\tau_\text{N}</math> कहा जाता है और इसे निम्नलिखित नील-अरहेनियस समीकरण द्वारा प्रस्तुत किया जाता है:<ref name="Neel49">{{cite journal|first=L. |last=Néel|title=Théorie du traînage magnétique des ferromagnétiques en grains fins avec applications aux terres cuites|journal=Ann. Géophys.|volume=5|pages=99–136|year=1949}} (in French; an English translation is available in {{cite book|title=Selected Works of Louis Néel|editor-first=N.|editor-last=Kurti|publisher=Gordon and Breach|year=1988|isbn=978-2-88124-300-4|pages=407–427}}).</ref>
 : <math>\tau_\text{N} = \tau_0 \exp \left(\frac{K V}{k_\text{B} T}\right)</math>,
-कहाँ:
+जहाँ:
-* <math>\tau_\text{N}</math> इस प्रकार [[थर्मल उतार-चढ़ाव]] के परिणामस्वरूप नैनोकणों के चुंबकीयकरण को बेतरतीब ढंग से पलटने में लगने वाले समय की औसत लंबाई है।
+* <math>\tau_\text{N}</math> औसत लंबाई है जो [[थर्मल उतार-चढ़ाव|ऊष्मीय उच्चावच]] के परिणामस्वरूप नैनोकणों के चुंबकीयकरण को यादृच्छिक रूप से विवर्तित करने में लगती है।
-* <math>\tau_0</math> समय की लंबाई है, सामग्री की विशेषता, जिसे प्रयास समय या प्रयास अवधि कहा जाता है (इसके व्युत्क्रम को प्रयास आवृत्ति कहा जाता है); इसका सामान्य मान 10 के बीच है<sup>−9</sup> और 10<sup>−10</sup> सेकंड।
+* <math>\tau_0</math> समय की लंबाई है या पदार्थ की विशेषता है, जिसे प्रयास का समय या प्रयास अवधि कहा जाता है। इसके व्युत्क्रम को प्रयास आवृत्ति कहा जाता है। जिसका विशिष्ट मान 10<sup>−9</sup> और 10<sup>−10</sup> सेकंड के बीच होता है।
-* K नैनोपार्टिकल का चुंबकीय अनिसोट्रॉपी ऊर्जा घनत्व है और V इसका आयतन है। इसलिए केवी एक "हार्ड प्लेन" के माध्यम से, अन्य आसान अक्ष दिशा के माध्यम से अपनी प्रारंभिक आसान अक्ष दिशा से आगे बढ़ने वाले चुंबकीयकरण से जुड़ी ऊर्जा बाधा है।
+* K नैनोकणों का चुंबकीय विषमदैशिकता ऊर्जा घनत्व है और V इसका आयतन है। इसलिए ''KV'' एक समतल के माध्यम से अन्य आसान अक्ष दिशा के माध्यम से अपनी प्रारंभिक आसान अक्ष दिशा से आगे बढ़ने वाले चुंबकीयकरण से संबद्ध ऊर्जा का अवरोध है।
-* क<sub>B</sub> [[बोल्ट्जमैन स्थिरांक]] है।
+* ''k''<sub>B</sub> [[बोल्ट्जमैन स्थिरांक]] है।
-* टी तापमान है।
+* T तापमान है।
-समय की यह अवधि कुछ नैनोसेकंड से लेकर वर्षों या उससे भी अधिक समय तक कहीं भी हो सकती है। विशेष रूप से, यह देखा जा सकता है कि नील विश्राम का समय अनाज की मात्रा का एक घातीय कार्य है, जो बताता है कि थोक सामग्री या बड़े नैनोकणों के लिए फ़्लिपिंग की संभावना तेजी से नगण्य क्यों हो जाती है।
+समय की यह अवधि कुछ नैनोसेकंड से लेकर वर्षों या उससे भी अधिक समय तक कहीं भी हो सकती है। विशेष रूप से, यह देखा जा सकता है कि नील विश्राम का समय कण के आयतन का एक घातीय फलन है, जो प्रदर्शित करता है कि अधिकांश पदार्थ या बड़े नैनोकणों के लिए विवर्तन की संभावना तीव्र से नगण्य क्यों हो जाती है।
-=== अवरुद्ध तापमान ===
+=== अवरोधित तापमान ===
-आइए हम कल्पना करें कि एकल सुपरपरामैग्नेटिक नैनोपार्टिकल के चुंबकत्व को मापा जाता है और परिभाषित करते हैं <math>\tau_\text{m}</math> माप समय के रूप में। अगर <math>\tau_\text{m} \gg \tau_\text{N}</math>, माप के दौरान नैनोपार्टिकल मैग्नेटाइजेशन कई बार फ़्लिप करेगा, फिर मापा मैग्नेटाइज़ेशन औसत से शून्य हो जाएगा। अगर <math>\tau_\text{m} \ll \tau_\text{N}</math>, चुंबकत्व माप के दौरान फ़्लिप नहीं करेगा, इसलिए मापा गया चुंबकीयकरण वह होगा जो माप की शुरुआत में तात्कालिक चुंबकीयकरण था। पूर्व मामले में, नैनोपार्टिकल सुपरपरामैग्नेटिक अवस्था में प्रतीत होगा जबकि बाद के मामले में यह अपनी प्रारंभिक अवस्था में "अवरुद्ध" प्रतीत होगा।
+यदि हम कल्पना करें कि एकल अनुचुंबकीय नैनोकणों के चुंबकीयकरण को मापा जाता है और हम माप समय के रूप में <math>\tau_\text{m}</math> को परिभाषित करते हैं। यदि <math>\tau_\text{m} \gg \tau_\text{N}</math> माप के समय नैनोकणों मे चुंबकीयकरण कई बार विवर्तित होता है तो मापा गया चुंबकीयकरण औसत शून्य हो जाता है। यदि <math>\tau_\text{m} \ll \tau_\text{N}</math> माप के समय चुंबकीयकरण विवर्तन नहीं होगा। तो मापित चुम्बकत्व वह होगा जो मापन के प्रारम्भ में तात्क्षणिक चुम्बकत्व था। पूर्व स्थिति में, नैनोकण सुपरपरा चुंबकत्व अवस्था में प्रतीत होते है जबकि बाद की स्थिति में ये अपनी प्रारंभिक अवस्था में अवरोधित प्रतीत होते है।
-नैनोपार्टिकल (सुपरपरामैग्नेटिक या ब्लॉक्ड) की स्थिति मापन समय पर निर्भर करती है। सुपरपरामैग्नेटिज़्म और अवरुद्ध अवस्था के बीच एक संक्रमण तब होता है जब <math>\tau_\text{m} = \tau_\text{N}</math>. कई प्रयोगों में, मापन समय को स्थिर रखा जाता है लेकिन तापमान भिन्न होता है, इसलिए सुपरपरामैग्नेटिज़्म और अवरुद्ध अवस्था के बीच संक्रमण को तापमान के कार्य के रूप में देखा जाता है। जिसके लिए तापमान <math>\tau_\text{m} = \tau_\text{N}</math> अवरुद्ध तापमान कहा जाता है:
+'''नैनोकणों (सुपरपरा चुंबकत्व या''' अवरोधित) की स्थिति मे मापन समय पर निर्भर करता है। सुपरपरा चुंबकत्व और अवरुद्ध अवस्था के बीच एक संक्रमण तब होता है जब <math>\tau_\text{m} = \tau_\text{N}</math> कई प्रयोगों में, मापन समय को स्थिर रखा जाता है लेकिन तापमान भिन्न होता है, इसलिए सुपरपरा चुंबकत्व और अवरुद्ध अवस्था के बीच संक्रमण को तापमान के कार्य के रूप में देखा जाता है। वह तापमान जिसके लिए <math>\tau_\text{m} = \tau_\text{N}</math> को ब्लॉकिंग तापमान कहा जाता है:
 :<math>T_\text{B} = \frac{K V}{k_\text{B} \ln \left(\frac{\tau_\text{m}}{\tau_0}\right)}</math>
 विशिष्ट प्रयोगशाला मापन के लिए, पिछले समीकरण में लघुगणक का मान 20–25 के क्रम में है।
-समान रूप से, अवरुद्ध तापमान वह तापमान होता है जिसके नीचे एक सामग्री चुंबकीयकरण की धीमी छूट दिखाती है।<ref>{{Cite journal|last1=Cornia|first1=Andrea|last2=Barra|first2=Anne-Laure|last3=Bulicanu|first3=Vladimir|last4=Clérac|first4=Rodolphe|last5=Cortijo|first5=Miguel|last6=Hillard|first6=Elizabeth A.|last7=Galavotti|first7=Rita|last8=Lunghi|first8=Alessandro|last9=Nicolini|first9=Alessio|last10=Rouzières|first10=Mathieu|last11=Sorace|first11=Lorenzo|date=2020-02-03|title=क्रोमियम (II)-आधारित विस्तारित धातु परमाणु श्रृंखलाओं में चुंबकीय अनिसोट्रॉपी और एकल-अणु चुंबक व्यवहार की उत्पत्ति|url=https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b02994|journal=Inorganic Chemistry|volume=59|issue=3|pages=1763–1777|doi=10.1021/acs.inorgchem.9b02994|issn=0020-1669|pmc=7901656|pmid=31967457}}</ref>
+समान रूप से, अवरुद्ध तापमान वह तापमान होता है जिसके नीचे एक पदार्थ चुंबकीयकरण की धीमी छूट दिखाती है।<ref>{{Cite journal|last1=Cornia|first1=Andrea|last2=Barra|first2=Anne-Laure|last3=Bulicanu|first3=Vladimir|last4=Clérac|first4=Rodolphe|last5=Cortijo|first5=Miguel|last6=Hillard|first6=Elizabeth A.|last7=Galavotti|first7=Rita|last8=Lunghi|first8=Alessandro|last9=Nicolini|first9=Alessio|last10=Rouzières|first10=Mathieu|last11=Sorace|first11=Lorenzo|date=2020-02-03|title=क्रोमियम (II)-आधारित विस्तारित धातु परमाणु श्रृंखलाओं में चुंबकीय अनिसोट्रॉपी और एकल-अणु चुंबक व्यवहार की उत्पत्ति|url=https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b02994|journal=Inorganic Chemistry|volume=59|issue=3|pages=1763–1777|doi=10.1021/acs.inorgchem.9b02994|issn=0020-1669|pmc=7901656|pmid=31967457}}</ref>
 == चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव ==
-[[Image:Langevin function.png|300px|thumb|right|लैंग्विन फ़ंक्शन (लाल रेखा), की तुलना में <math display="inline">\tanh\left(\frac{1}{3}x\right)</math> (नीली रेखा)।]]जब एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र एच को सुपरपरामैग्नेटिक नैनोकणों की एक असेंबली पर लागू किया जाता है, तो उनके चुंबकीय क्षण लागू क्षेत्र के साथ संरेखित होते हैं, जिससे शुद्ध चुंबकीयकरण होता है। असेंबली का मैग्नेटाइजेशन कर्व, यानी लागू क्षेत्र के एक फंक्शन के रूप में मैग्नेटाइजेशन, एक प्रतिवर्ती एस-आकार का बढ़ता हुआ फंक्शन है। यह कार्य काफी जटिल है लेकिन कुछ साधारण मामलों के लिए:
+[[Image:Langevin function.png|300px|thumb|right|लैंग्विन फ़ंक्शन (लाल रेखा), की तुलना में <math display="inline">\tanh\left(\frac{1}{3}x\right)</math> (नीली रेखा)।]]जब एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र एच को सुपरपरा चुंबकत्व नैनोकणों की एक असेंबली पर लागू किया जाता है, तो उनके चुंबकीय क्षण लागू क्षेत्र के साथ संरेखित होते हैं, जिससे शुद्ध चुंबकीयकरण होता है। असेंबली का मैग्नेटाइजेशन कर्व, यानी लागू क्षेत्र के एक फंक्शन के रूप में मैग्नेटाइजेशन, एक प्रतिवर्ती एस-आकार का बढ़ता हुआ फंक्शन है। यह कार्य काफी जटिल है लेकिन कुछ साधारण मामलों के लिए:
-# यदि सभी कण समान हैं (समान ऊर्जा अवरोधक और समान चुंबकीय क्षण), तो उनके आसान अक्ष सभी लागू क्षेत्र के समानांतर उन्मुख होते हैं और तापमान काफी कम होता है (टी<sub>B</sub> <टी ≲ केवी/(10 कि<sub>B</sub>)), तो असेंबली का चुंबकत्व है
+# यदि सभी कण समान हैं (समान ऊर्जा अवरोध और समान चुंबकीय क्षण), उनके आसान अक्ष लागू क्षेत्र के समानांतर उन्मुख हैं और तापमान काफी कम है (''T''<sub>B</sub> < ''T'' ≲ ''KV''/(10 ''k''<sub>B</sub>)), तो चुंबकीयकरण सभा है
 #: <math>M(H) \approx n \mu \tanh\left(\frac{\mu_0 H \mu}{k_\text{B} T}\right)</math>.
-# यदि सभी कण समान हैं और तापमान काफी अधिक है (T ≳ KV/k<sub>B</sub>), फिर, आसान कुल्हाड़ियों के उन्मुखीकरण के बावजूद:
+# यदि सभी कण समान हैं और तापमान काफी अधिक है (T ≳ KV/kB), तो आसान अक्षों के उन्मुखीकरण के बावजूद:
 #: <math>M(H) \approx n \mu L\left(\frac{\mu_0 H \mu}{k_\text{B} T}\right)</math>
 उपरोक्त समीकरणों में:
@@ Line 51: / Line 49: @@
    \displaystyle \frac{n \mu_0 \mu^2}{3k_\text{B} T} & \text{for the 2nd case}
 \end{cases}</math>
-बाद की संवेदनशीलता सभी तापमानों के लिए भी मान्य है <math>T > T_\text{B}</math> अगर नैनोकणों की आसान कुल्हाड़ियों को बेतरतीब ढंग से उन्मुख किया जाता है।
+बाद की संवेदनशीलता सभी तापमानों के लिए भी मान्य है <math>T > T_\text{B}</math> यदि नैनोकणों के आसान अक्ष बेतरतीब ढंग से उन्मुख हैं।
-यह इन समीकरणों से देखा जा सकता है कि बड़े नैनोकणों में एक बड़ा µ होता है और इसलिए एक बड़ी संवेदनशीलता होती है। यह बताता है कि सुपरपैरामैग्नेटिक नैनोकणों में मानक पैरामैग्नेट्स की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशीलता क्यों होती है: वे एक विशाल चुंबकीय क्षण के साथ बिल्कुल पैरामैग्नेट के रूप में व्यवहार करते हैं।
+यह इन समीकरणों से देखा जा सकता है कि बड़े नैनोकणों में एक बड़ा µ होता है और इसलिए एक बड़ी संवेदनशीलता होती है। यह बताता है कि सुपरअनुचुंबकीय नैनोकणों में मानक अनुचुंबकत्व की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशीलता क्यों होती है: वे एक विशाल चुंबकीय क्षण के साथ बिल्कुल पैरामैग्नेट के रूप में व्यवहार करते हैं।
 === चुंबकीयकरण की समय निर्भरता ===
-जब नैनोकण या तो पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाते हैं तो चुंबकीयकरण की कोई समय-निर्भरता नहीं होती है (<math>T \ll T_\text{B}</math>) या पूरी तरह से सुपरपरामैग्नेटिक (<math>T \gg T_\text{B}</math>). हालाँकि, चारों ओर एक संकीर्ण खिड़की है <math>T_\text{B}</math> जहां माप समय और विश्राम समय में तुलनीय परिमाण है। इस मामले में, संवेदनशीलता की आवृत्ति-निर्भरता देखी जा सकती है। बेतरतीब ढंग से उन्मुख नमूने के लिए, जटिल संवेदनशीलता<ref>{{cite journal |title=Superparamagnetism and relaxation effects in granular Ni-SiO<sub>2</sub> and Ni-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> films  |first1=J. I. |last1=Gittleman |first2=B. |last2=Abeles |first3=S. |last3=Bozowski |journal=[[Physical Review B]] |volume=9 |issue = 9|pages=3891&ndash;3897 |year=1974 |doi=10.1103/PhysRevB.9.3891|bibcode = 1974PhRvB...9.3891G }}</ref> है:
+जब नैनोकणों को या तो पूरी तरह से अवरुद्ध कर दिया जाता है <math>T \ll T_\text{B}</math> या पूरी तरह से सुपरअनुचुंबकीय <math>T \gg T_\text{B}</math> तो चुंबकीयकरण की कोई समय-निर्भरता नहीं होती है। ). हालाँकि, <math>T_\text{B}</math> के आस-पास एक संकरी खिड़की है जहाँ मापन समय और विश्रांति समय में तुलनीय परिमाण है। इस मामले में, संवेदनशीलता की आवृत्ति-निर्भरता देखी जा सकती है। बेतरतीब ढंग से उन्मुख नमूने के लिए, जटिल संवेदनशीलता है:<ref>{{cite journal |title=Superparamagnetism and relaxation effects in granular Ni-SiO<sub>2</sub> and Ni-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> films  |first1=J. I. |last1=Gittleman |first2=B. |last2=Abeles |first3=S. |last3=Bozowski |journal=[[Physical Review B]] |volume=9 |issue = 9|pages=3891&ndash;3897 |year=1974 |doi=10.1103/PhysRevB.9.3891|bibcode = 1974PhRvB...9.3891G }}</ref>
 : <math>\chi(\omega) = \frac{\chi_\text{sp} + i \omega \tau \chi_\text{b}}{1 + i\omega\tau}</math>
-कहाँ
+जहाँ
 * <math display="inline">\frac{\omega}{2\pi}</math> लागू क्षेत्र की आवृत्ति है
-* <math display="inline">\chi_\text{sp} = \frac{n \mu_0 \mu^2}{3k_\text{B} T}</math> सुपरपरामैग्नेटिक अवस्था में संवेदनशीलता है
+* <math display="inline">\chi_\text{sp} = \frac{n \mu_0 \mu^2}{3k_\text{B} T}</math> सुपरपरा चुंबकत्व अवस्था में संवेदनशीलता है
 * <math display="inline">\chi_\text{b} = \frac{n \mu_0 \mu^2}{3KV}</math> अवरुद्ध अवस्था में संवेदनशीलता है
 * <math display="inline">\tau = \frac{\tau_\text{N}}{2}</math> सभा के विश्राम का समय है
@@ Line 69: / Line 67: @@
 :<math>\tau \frac{\mathrm{d}M}{\mathrm{d}t} + M = \tau \chi_\text{b} \frac{\mathrm{d}H}{\mathrm{d}t} + \chi_\text{sp} H</math>
 == माप ==
-एक सुपरपरामैग्नेटिक सिस्टम को एसी संवेदनशीलता मापन के साथ मापा जा सकता है, जहां एक लागू चुंबकीय क्षेत्र समय में भिन्न होता है, और सिस्टम की चुंबकीय प्रतिक्रिया को मापा जाता है। एक सुपरपैरामैग्नेटिक सिस्टम एक विशिष्ट आवृत्ति निर्भरता दिखाएगा: जब आवृत्ति 1/τN से बहुत अधिक होती है, तो आवृत्ति 1/τN से बहुत कम होने की तुलना में एक अलग चुंबकीय प्रतिक्रिया होगी, क्योंकि बाद वाले मामले में, लेकिन पूर्व में नहीं , फेरोमैग्नेटिक क्लस्टर्स के पास अपने चुंबकीयकरण को फ़्लिप करके क्षेत्र में प्रतिक्रिया करने का समय होगा।<ref>{{cite web |url=http://www.qdusa.com/resources/pdf/1078-201.pdf |last1=Martien |first1=Dinesh |title=Introduction to: AC susceptibility |publisher=Quantum Design | access-date= 15 Apr 2017}}</ref> सटीक निर्भरता की गणना नील-अरहेनियस समीकरण से की जा सकती है, यह मानते हुए कि पड़ोसी समूह एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से व्यवहार करते हैं (यदि क्लस्टर परस्पर क्रिया करते हैं, तो उनका व्यवहार अधिक जटिल हो जाता है)। दृश्यमान तरंग दैर्ध्य रेंज में आयरन ऑक्साइड नैनोकणों जैसे मैग्नेटो-ऑप्टिकल रूप से सक्रिय सुपरपैरामैग्नेटिक सामग्रियों के साथ मैग्नेटो-ऑप्टिकल एसी संवेदनशीलता मापन करना भी संभव है।<ref>{{cite journal |doi=10.1063/1.4801837|last1=Vandendriessche |first1=Stefaan|title=सुपरपैरामैग्नेटिक सामग्री के मैग्नेटो-ऑप्टिकल हार्मोनिक ससेप्टोमेट्री|journal=Applied Physics Letters|volume=102|number=16|pages=161903–5|bibcode = 2013ApPhL.102p1903V |display-authors=etal|year=2013 |url=https://lirias.kuleuven.be/handle/123456789/402755 }}</ref>
+एक सुपरपरा चुंबकत्व सिस्टम को एसी संवेदनशीलता मापन के साथ मापा जा सकता है, जहां एक लागू चुंबकीय क्षेत्र समय में भिन्न होता है, और सिस्टम की चुंबकीय प्रतिक्रिया को मापा जाता है। एक सुपरअनुचुंबकीय सिस्टम एक विशिष्ट आवृत्ति निर्भरता दिखाएगा: जब आवृत्ति 1/τN से बहुत अधिक होती है, तो आवृत्ति 1/τN से बहुत कम होने की तुलना में एक अलग चुंबकीय प्रतिक्रिया होगी, क्योंकि बाद वाले मामले में, लेकिन पूर्व में नहीं , फेरोमैग्नेटिक क्लस्टर्स के पास अपने चुंबकीयकरण को फ़्लिप करके क्षेत्र में प्रतिक्रिया करने का समय होगा।<ref>{{cite web |url=http://www.qdusa.com/resources/pdf/1078-201.pdf |last1=Martien |first1=Dinesh |title=Introduction to: AC susceptibility |publisher=Quantum Design | access-date= 15 Apr 2017}}</ref> सटीक निर्भरता की गणना नील-अरहेनियस समीकरण से की जा सकती है, यह मानते हुए कि पड़ोसी समूह एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से व्यवहार करते हैं (यदि क्लस्टर परस्पर क्रिया करते हैं, तो उनका व्यवहार अधिक जटिल हो जाता है)। दृश्यमान तरंग दैर्ध्य रेंज में आयरन ऑक्साइड नैनोकणों जैसे मैग्नेटो-ऑप्टिकल रूप से सक्रिय सुपरअनुचुंबकीय सामग्रियों के साथ मैग्नेटो-ऑप्टिकल एसी संवेदनशीलता मापन करना भी संभव है।<ref>{{cite journal |doi=10.1063/1.4801837|last1=Vandendriessche |first1=Stefaan|title=सुपरपैरामैग्नेटिक सामग्री के मैग्नेटो-ऑप्टिकल हार्मोनिक ससेप्टोमेट्री|journal=Applied Physics Letters|volume=102|number=16|pages=161903–5|bibcode = 2013ApPhL.102p1903V |display-authors=etal|year=2013 |url=https://lirias.kuleuven.be/handle/123456789/402755 }}</ref>
 == हार्ड ड्राइव पर प्रभाव ==
-उपयोग किए जा सकने वाले कणों के न्यूनतम आकार के कारण सुपरपरामैग्नेटिज्म [[हार्ड डिस्क ड्राइव]] के भंडारण घनत्व पर एक सीमा निर्धारित करता है। [[क्षेत्र घनत्व (कंप्यूटर भंडारण)]] की इस सीमा को सुपरपरामैग्नेटिक सीमा के रूप में जाना जाता है।
+उपयोग किए जा सकने वाले कणों के न्यूनतम आकार के कारण सुपरपरा चुंबकत्व [[हार्ड डिस्क ड्राइव]] के भंडारण घनत्व पर एक सीमा निर्धारित करता है। [[क्षेत्र घनत्व (कंप्यूटर भंडारण)]] की इस सीमा को सुपरपरा चुंबकत्व सीमा के रूप में जाना जाता है।
 * पुरानी हार्ड डिस्क तकनीक अनुदैर्ध्य रिकॉर्डिंग का उपयोग करती है। इसकी अनुमानित सीमा 100 से 200 Gbit/in2 है।<ref>{{cite conference |last1=Kryder |first1=M. H. |title=सुपरपैरामैग्नेटिक सीमा से परे चुंबकीय रिकॉर्डिंग|work=Magnetics Conference, 2000. INTERMAG 2000 Digest of Technical Papers. 2000 IEEE International |year=2000 |page=575 |doi=10.1109/INTMAG.2000.872350|isbn=0-7803-5943-7 }}</ref>
 * वर्तमान हार्ड डिस्क तकनीक [[लंबवत रिकॉर्डिंग]] का उपयोग करती है। जुलाई 2020 तक लगभग 1 Tbit/in2 के घनत्व वाले ड्राइव व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं।<ref>{{cite web| url = https://www.computerhistory.org/storageengine/hdd-areal-density-reaches-1-terabit-sq-in/| title = Computer History Museum: HDD Areal Density reaches 1 terabitper square inch}}</ref> यह पारंपरिक चुंबकीय रिकॉर्डिंग की सीमा पर है जिसकी भविष्यवाणी 1999 में की गई थी<ref>{{cite journal| url = https://ieeexplore.ieee.org/document/824422| title = R. Wood, "The feasibility of magnetic recording at 1 Terabit per square inch", IEEE Trans. Magn., Vol. 36, No. 1, pp. 36-42, Jan 2000| journal = IEEE Transactions on Magnetics| date = January 2000| volume = 36| issue = 1| pages = 36–42| doi = 10.1109/20.824422| last1 = Wood| first1 = R.}}</ref><ref>{{cite press release |title=हिताची ने टेराबाइट हार्ड ड्राइव को चौगुना करने के लिए नैनो प्रौद्योगिकी मील का पत्थर हासिल किया|publisher=[[Hitachi]] |date=October 15, 2007 |url= http://www.hitachi.com/New/cnews/071015a.html |access-date=1 Sep 2011 }}</ref>
-* वर्तमान में विकास में आने वाली भविष्य की हार्ड डिस्क तकनीकों में शामिल हैं: [[हीट-असिस्टेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग]] (HAMR) और [[ माइक्रोवेव की मदद से चुंबकीय रिकॉर्डिंग |माइक्रोवेव की मदद से चुंबकीय रिकॉर्डिंग]] (MAMR), जो बहुत छोटे आकार में स्थिर सामग्री का उपयोग करती हैं।<ref>{{cite journal| url = https://ieeexplore.ieee.org/document/5257351| title = Y. Shiroishi et al., "Future Options for HDD Storage", IEEE Trans. Magn., Vol. 45, No. 10, pp. 3816-22, Sep. 2009| journal = IEEE Transactions on Magnetics| date = October 2009| volume = 45| issue = 10| pages = 3816–3822| doi = 10.1109/TMAG.2009.2024879| s2cid = 24634675| last1 = Shiroishi| first1 = Y.| last2 = Fukuda| first2 = K.| last3 = Tagawa| first3 = I.| last4 = Iwasaki| first4 = H.| last5 = Takenoiri| first5 = S.| last6 = Tanaka| first6 = H.| last7 = Mutoh| first7 = H.| last8 = Yoshikawa| first8 = N.}}</ref> बिट के चुंबकीय अभिविन्यास को बदलने से पहले उन्हें स्थानीय हीटिंग या माइक्रोवेव उत्तेजना की आवश्यकता होती है। [[बिट-पैटर्न वाली रिकॉर्डिंग]] (बीपीआर) बारीक-बारीक मीडिया के उपयोग से बचती है और यह एक और संभावना है।<ref>{{cite magazine |url=https://www.pcmag.com/article2/0,2817,2368023,00.asp |title=Will Toshiba's Bit-Patterned Drives Change the HDD Landscape? |last1=Murray |first1=Matthew |magazine=[[PC Magazine]] |date=2010-08-19 |access-date=21 Aug 2010}}</ref> इसके अलावा, चुंबकत्व के टोपोलॉजिकल विकृतियों के आधार पर चुंबकीय रिकॉर्डिंग तकनीकों का प्रस्ताव किया गया है, जिन्हें स्किर्मियंस के रूप में जाना जाता है।<ref>{{Cite journal|last1=Fert|first1=Albert|last2=Cros|first2=Vincent|last3=Sampaio|first3=João|date=2013-03-01|title=ट्रैक पर स्किर्मियन|journal=Nature Nanotechnology|language=en|volume=8|issue=3|pages=152–156|doi=10.1038/nnano.2013.29|pmid=23459548|issn=1748-3387|bibcode=2013NatNa...8..152F}}</ref>
+* वर्तमान में विकास में आने वाली भविष्य की हार्ड डिस्क तकनीकों में शामिल हैं: [[हीट-असिस्टेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग]] (HAMR) और [[ माइक्रोवेव की मदद से चुंबकीय रिकॉर्डिंग |माइक्रोवेव की मदद से चुंबकीय रिकॉर्डिंग]] (MAMR), जो बहुत छोटे आकार में स्थिर पदार्थ का उपयोग करती हैं।<ref>{{cite journal| url = https://ieeexplore.ieee.org/document/5257351| title = Y. Shiroishi et al., "Future Options for HDD Storage", IEEE Trans. Magn., Vol. 45, No. 10, pp. 3816-22, Sep. 2009| journal = IEEE Transactions on Magnetics| date = October 2009| volume = 45| issue = 10| pages = 3816–3822| doi = 10.1109/TMAG.2009.2024879| s2cid = 24634675| last1 = Shiroishi| first1 = Y.| last2 = Fukuda| first2 = K.| last3 = Tagawa| first3 = I.| last4 = Iwasaki| first4 = H.| last5 = Takenoiri| first5 = S.| last6 = Tanaka| first6 = H.| last7 = Mutoh| first7 = H.| last8 = Yoshikawa| first8 = N.}}</ref> बिट के चुंबकीय अभिविन्यास को बदलने से पहले उन्हें स्थानीय हीटिंग या माइक्रोवेव उत्तेजना की आवश्यकता होती है। [[बिट-पैटर्न वाली रिकॉर्डिंग]] (बीपीआर) बारीक-बारीक मीडिया के उपयोग से बचती है और यह एक और संभावना है।<ref>{{cite magazine |url=https://www.pcmag.com/article2/0,2817,2368023,00.asp |title=Will Toshiba's Bit-Patterned Drives Change the HDD Landscape? |last1=Murray |first1=Matthew |magazine=[[PC Magazine]] |date=2010-08-19 |access-date=21 Aug 2010}}</ref> इसके अलावा, चुंबकत्व के टोपोलॉजिकल विकृतियों के आधार पर चुंबकीय रिकॉर्डिंग तकनीकों का प्रस्ताव किया गया है, जिन्हें स्किर्मियंस के रूप में जाना जाता है।<ref>{{Cite journal|last1=Fert|first1=Albert|last2=Cros|first2=Vincent|last3=Sampaio|first3=João|date=2013-03-01|title=ट्रैक पर स्किर्मियन|journal=Nature Nanotechnology|language=en|volume=8|issue=3|pages=152–156|doi=10.1038/nnano.2013.29|pmid=23459548|issn=1748-3387|bibcode=2013NatNa...8..152F}}</ref>
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