Разработана теория магнитного отклика взвешенных в жидкости наночастиц, внутренняя диффузия магнитного момента которых пренебрежимо мала. Показано, что в постоянном поле произвольного направления магнитный отклик частиц на переменное зондирующее поле определяется суперпозицией счетного множества релаксационных мод. Динамическая восприимчивость аппроксимирована выражением дебаевского вида.
Развита теория нелинейного магнитного отклика взвешенных в жидкости магнитожёстких частиц. Представлен метод решения основного кинетического уравнения, не накладывающий ограничений на величину приложенного поля. Изучен динамический магнитный гистерезис частиц в линейно поляризованных полях различной амплитуды и частоты. Установлено, что подмагничивающее поле изменяет форму петель гистерезиса и уменьшает ее площадь. Случай перпендикулярного подмагничивания является особым: петли гистерезиса остаются симметричными при любой величине поля смещения.
Сфера практического применения результата: моделирование и проектирование устройств, использующих магнитную жидкость в качестве рабочего тела: инерционные датчики (акселерометры, сейсмодатчики, баллистические датчики), магнитомеханические актюаторы и др.
Рис. 1 – Петли динамического гистерезиса наночастиц в нулевом подмагничивающем поле для безразмерных амплитуд, равных 2 (пунктирные линии), 5 (штриховые линии), 10 (сплошные линии), и безразмерных частот зондирующего поля wt = 0.001 (a), 0.2 (b), 1 (c), 10 (d).
Poperechny I.S. Relaxation spectrum and dynamic magnetic response of magnetically hard single-domain particles suspended in a fluid // Physical Review E. 2025.