107年:放射器材(1)

下列關於超順磁性( superparamagnetism )物質的敘述何者錯誤?

A超順磁性物質的磁化率( magnetic susceptibility )為正值
B超順磁性物質的磁化率比順磁性物質( paramagnetism )大
C超順磁性物質的磁化率比鐵磁性物質大
D二氧化鐵( iron oxide )是超順磁性磁振顯影劑

詳細解析

本題觀念:

超順磁性(superparamagnetism)物質的磁化率(magnetic susceptibility)特性,以及與順磁性(paramagnetism)、鐵磁性(ferromagnetism)的比較。本題為反向題,問「何者錯誤」。

選項分析

(A) 超順磁性物質的磁化率(magnetic susceptibility)為正值 ✅(正確陳述) 超順磁性物質在外加磁場下磁化方向與磁場相同,磁化率 χ>0\chi > 0(正值),此點正確。

(B) 超順磁性物質的磁化率比順磁性物質(paramagnetism)大 ✅(正確陳述) 磁化率大小順序:逆磁性 < 順磁性 < 超順磁性 < 鐵磁性。超順磁性的磁化率遠大於順磁性,此點正確。

  • 順磁性:χ105\chi \approx 10^{-5}10310^{-3}
  • 超順磁性:χ\chi 遠大於順磁性(可達 10010^{0}10210^{2} 量級)

(C) 超順磁性物質的磁化率比鐵磁性物質大 ❌(錯誤陳述 = 答案) 事實上,鐵磁性(ferromagnetism)物質的磁化率遠大於超順磁性物質

  • 超順磁性:χ\chi 大於順磁性,但低於鐵磁性
  • 鐵磁性:χ\chi 通常 > 100,可達數萬以上

超順磁性只是在無外場時不保留磁性(無殘磁),但在有外場

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