Khi kớch thước của hạt giảm xuống dưới một giới hạn nhất định thỡ sự hỡnh thành đụmen khụng cũn mạnh và được ưu tiờn nữa, lỳc này hạt sẽ tồn tại như những đơn đụmen (single domain). Ở giới hạn này năng lượng nhiệt cú thể so sỏnh được với năng lượng dị hướng [8].
Sự giảm kớch thước trong quỏ trỡnh hỡnh thành những hạt đơn đụmen gõy ra hiện tượng tăng tớnh siờu thuận từ. Với những hạt từđơn đụmen, cú thể giả thiết rằng, tất cả mụmen từ nguyờn tử đều được sắp xếp thẳng hàng như một mụmen “khổng lồ” (hỡnh 1.7). Tớnh chất của mỗi hạt giống như một nguyờn tử thuận từ nhưng cú một
một trật tự từđược sắp xếp bền vững trong mỗi hạt nano.
Gần đõy, cỏc nghiờn cứu về tớnh chất từ của hạt nano ferrit đó được mụ tả chi tiết hơn. Trờn bề mặt hạt, spin sắp xếp rất lộn xộn gõy nờn sự tương tỏc trao đổi giữa bề mặt và lừi dẫn tới phõn bố spin bờn trong hạt cú kớch thước đơn đụmen trở nờn phức tạp. Trạng thỏi spin bề mặt gõy hiện tượng trễ và hồi phục ở từ trường cao trong quỏ trỡnh từ húa vỡ khụng thểđảo ngược được spin bề mặt.
Những tớnh chất chớnh của hạt nano từ: -Hạt cú kớch thước cỡ 10-9 m (10 ữ 100 nm)
- Số những nguyờn tử bề mặt chiếm phần khỏ lớn trong toàn bộ số nguyờn tử.
Hỡnh 1.7. Cấu trỳc mụmen của hạt nano từ
- Từ tớnh của hạt nano từ phức tạp và khỏc thường khi so sỏnh với vật liệu ở dạng khối, do bề mặt và lớp phõn cỏch gõy ra và bao gồm cỏc yếu tố đối xứng, trường tĩnh điện, sự di chuyển và sự tương tỏc từ tớnh giữa cỏc hạt.
- Từ tớnh của hạt nano từ là những hạt đơn đụmen cú mụmen từ lớn hàng nghỡn magheton – Bo.