Viendomēna un superparamagnētiskas daļiņas dinamika mainīgos magnētiskajos laukos

Abstract

Darbā tiek aplūkotas viendomēna feromagnētiskas daļiņas ar vienas ass anizotropiju mainīgā magnētiskajā laukā (rotējošā, precesējošā un krustotos AC/DC). Analītiski tiek iegūti daļiņas kustības režīmu un to stabilitātes atkarība no magnētiskā lauka stipruma un frekvences. Iegūtās analītiskās izteiksmes tiek eksperimentāli verificētas. Tiek aprēķināta termiskā disipācija, ko rada viskozā berze un magnētiskā momenta lēcieni daļiņas iekšienē. Tiek demonstrēts, kā superparamagnētisks stienītis var tikt izmatots mikroreoloģiskajos pētījumos. Papildus tam skaitliski tiek aplūkota koloidālu daļiņu termiskā relaksācija ārējā magnētiskajā laukā viskoelastīgā šķidrumā, kas dod iespēju iegūt kodolmagnētiskās rezonanses relaksācijas laikus viskoelastīgā šķidrumā. Atslēgas vārdi: Viendomēna daļiņa, Magnētiskā anizotropija, Viskoelastība, Mikroreoloģija, Termiskā relaksācija

The work discusses single-domain ferromagnetic particles with uni- axial anisotropy in time dependent magnetic elds (rotating, pre- cessing and crossed AC/DC). Particle motion regimes and their sta- bility in dependence on the magnetic eld strength and frequency are analytically obtained. The analytic expressions is experimen- tally veried. Thermal dissipation generated by viscous drag and magnetic moment jumps inside particle is calculated. It is shown how superparamagnetic rods can be used as a tool for microrheol- ogy. In addition, colloidal particle thermal relaxation in external magnetic eld in viscoelastic uid is simulated numerically, leading to nuclear magnetic resonance relaxation times in viscoelastic uid. Keywords: Single-domain particle, Magnetic anisotropy, Vis- coelasticity, Microrheology, Thermal relaxation