Моделирование малой многогранульной частицы: магнитные свойства и ориентационная структура
Аннотация
Выпускная квалификационная работа Грохотовой Елены Вячеславовны на тему «Моделирование малой многогранульной частицы: магнитные свойства и ориентационная структура» состоит из введения, четырех глав, 7 разделов и 11 подразделов, заключения, списка использованных источников и литературы. Работа содержит 65 страницы, 31 рисунок, 24 источника.
Ключевые слова: МАГНИТНАЯ МНОГОГРАНУЛЬНАЯ ЧАСТИЦА,
МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, МЕТОД МОНТЕ–КАРЛО, НАМАГНИЧЕННОСТЬ, НАЧАЛЬНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ, МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ
Объектом исследования является помещенная во внешнее магнитное поле многогранульная частица, чьи гранулы обладают магнитными моментами. Предполагалось, что положения гранул зафиксированы, поэтому реакция магнитных моментов на изменение внешнего поля осуществлялась только благодаря их вращению внутри гранул.
Целью работы является изучение магнитных свойств многогранульной частицы в зависимости от диполь-дипольных взаимодействий, напряженности поля и высоты барьера магнитной анизотропии, измеряемой параметром σ. Для этого рассматривались две модели: в первой магнитные моменты могли свободно вращаться, во второй же предпочтительные положения ориентации определялись осями легкого намагничивания.
Для исследования систем результаты были получены с помощью компьютерного моделирования методом Монте–Карло и новой выведенной теории. Аналитические выражения для намагниченности были получены для случаев ориентации осей анизотропии параллельно и перпендикудярно полю. Обнаружено, что сильные межчастичные взаимодействия приводят к образованию ориентационных структур магнитных моментов, что сказывается на характере поведения кривой намагничивания. Показано, что в случае параллельной ориентации осей анизотропии намагниченность, как функция параметра Ланжевена, обладает стационарным участком, возникновение которого объясняется образованием структур магнитных моментов с увеличением σ. Выведенная теория достаточно точно совпадает с результатами компьютерного моделирования, за исключением параллельного случая ориентации осей легкого намагничивания при больших значениях σ и сильных диполь-дипольных взаимодействий.
По результатам работы была получена теоретическая формула, способная описать магнитные свойства малой многогранульной частицы. Эти результаты могут быть эффективно использованы для предсказания поведения намагниченности системы и обработки экспериментальных данных.
Ключевые слова: МАГНИТНАЯ МНОГОГРАНУЛЬНАЯ ЧАСТИЦА,
МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, МЕТОД МОНТЕ–КАРЛО, НАМАГНИЧЕННОСТЬ, НАЧАЛЬНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ, МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ
Объектом исследования является помещенная во внешнее магнитное поле многогранульная частица, чьи гранулы обладают магнитными моментами. Предполагалось, что положения гранул зафиксированы, поэтому реакция магнитных моментов на изменение внешнего поля осуществлялась только благодаря их вращению внутри гранул.
Целью работы является изучение магнитных свойств многогранульной частицы в зависимости от диполь-дипольных взаимодействий, напряженности поля и высоты барьера магнитной анизотропии, измеряемой параметром σ. Для этого рассматривались две модели: в первой магнитные моменты могли свободно вращаться, во второй же предпочтительные положения ориентации определялись осями легкого намагничивания.
Для исследования систем результаты были получены с помощью компьютерного моделирования методом Монте–Карло и новой выведенной теории. Аналитические выражения для намагниченности были получены для случаев ориентации осей анизотропии параллельно и перпендикудярно полю. Обнаружено, что сильные межчастичные взаимодействия приводят к образованию ориентационных структур магнитных моментов, что сказывается на характере поведения кривой намагничивания. Показано, что в случае параллельной ориентации осей анизотропии намагниченность, как функция параметра Ланжевена, обладает стационарным участком, возникновение которого объясняется образованием структур магнитных моментов с увеличением σ. Выведенная теория достаточно точно совпадает с результатами компьютерного моделирования, за исключением параллельного случая ориентации осей легкого намагничивания при больших значениях σ и сильных диполь-дипольных взаимодействий.
По результатам работы была получена теоретическая формула, способная описать магнитные свойства малой многогранульной частицы. Эти результаты могут быть эффективно использованы для предсказания поведения намагниченности системы и обработки экспериментальных данных.