Tương tỏc giữa cỏc hạt nano từ phụ thuộc vào tớnh chất nội tại, khoảng cỏch và mụi trường giữa cỏc hạt. Trong cỏc hệ hạt nano từ thường bao gồm hai loại tương tỏc là tương tỏc lưỡng cực giữa cỏc hạt và tương tỏc trao đổi qua bề mặt của cỏc hạt gần nhau. Tuy nhiờn tương tỏc trao đổi qua bề mặt cỏc hạt gần nhau thường xuất hiện trong cỏc vật liệu nano phản sắt từ. Trong hệ hạt nano sắt từ và ferrite từ tương tỏc lưỡng cực đúng vai trũ chủ yếu. Cỏc hạt đơn đụmen từ được xem như cú một mụmen từ khổng lồ (so với mụmen từ của một spin đơn lẻ) và tạo ra quanh nú một từ trường khỏ lớn tại cỏc vị trớ lõn cận. Từ trường địa phương cú thể khỏc khụng ngay cả khi khụng cú từ trường ngoài. Do đú khi xột đến trạng thỏi của hạt nano từ thỡ tương tỏc lưỡng cực giữa cỏc hạt là yếu tố khụng thể bỏ qua. Năng lượng tương tỏc lưỡng cực giữa cỏc hạt trong một hệ hạt nano từ được tớnh theo biểu thức:
20 0 3 4 d E d (1. 26)
Trong đú à0 là độ từ thẩm chõn khụng, à là mụmen từ riờng của một hạt và d là khoảng cỏch giữa hai hạt. Tuy nhiờn khi so sỏnh với tương tỏc trao đổi trong vật liệu khối thỡ tương tỏc lưỡng cực giữa cỏc hạt nano là yếu. Khi xột trạng thỏi của hạt đơn đụmen và hiện tượng hồi phục siờu thuận từ, cú thể coi từ độ của cỏc hạt cú phõn bố và định hướng ngẫu nhiờn đồng thời bỏ qua cỏc tương tỏc từ. Trong tỡnh trạng như vậy, hệ chuyển từ trạng thỏi khoỏ sang trạng thỏi siờu thuận từ tại nhiệt độ TB. Khi tương tỏc giữa cỏc hạt khụng thể bỏ qua, trạng thỏi của hệ hạt trở nờn phức tạp hơn. Với vật liệu sắt từ người ta thường dựng năng lượng nhiệt E = kBT làm chuẩn để so sỏnh với cỏc dạng năng lượng khỏc như năng lượng trao đổi, năng lượng dị hướng, năng lượng Zeeman. Vỡ lý do này đụi khi cỏc dạng năng lượng được quy đổi thành nhiệt độ tương đương. Thử tớnh độ lớn của năng lượng lưỡng cực: giả sử nếu chỉ cú tương tỏc lưỡng cực giữa hai hạt với mụmen từ khoảng 3000 àB và khoảng
cỏch tõm giữa hai hạt Dd = 6 nm, năng lượng lưỡng cực trung bỡnh sẽ là Ed-d
/kB= (μ0/4.kB)μ2/Dd3 = 26 K. Nếu tớnh đến ảnh huởng của tất cả cỏc lõn cận, năng luợng luỡng cực trung bỡnh cú thể đạt tới 100 K. Khi tớnh đến cỏc số hạng bậc cao hơn trong truờng hợp cỏc hạt cú dạng cầu khụng hoàn hảo thỡ năng lượng lưỡng cực trung bỡnh cũn cao hơn nữa. Nhiều cụng bố cho rằng trong cỏc hệ hạt đơn đụmen thỡ tương tỏc giữa cỏc hạt cú thể thay đổi trạng thỏi khúa của từng hạt đơn lẻ và dẫn tới hiện tuợng đúng băng tập thể. Trong cỏc ứng dụng y sinh, năng lượng tương tỏc lưỡng cực giữa cỏc hạt phải thỏa món đủ nhỏ để trỏnh hiện tượng kết đỏm trong dung dịch. Trờn thực tế năng lượng tương tỏc lưỡng cực giữa cỏc hạt trong dung dịch khụng thể bỏ qua. Với mục tiờu nghiờn cứu ứng dụng cỏc hạt nano từ trong y sinh. Trong luận ỏn này, chỳng tụi sẽ tập trung nghiờn cứu tương tỏc lương cực giữa cỏc hạt nano từ.