Динамика намагничивания суспензии невзаимодействующих магнитных частиц в постоянном однородном магнитно поле

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Теоретически изучен временной процесс роста намагниченности суспензии невзаимодействующих магнитных частиц, развивающийся после включения внешнего постоянного однородного магнитного поля. Установлено, что характерное время релаксации процесса имеет одинаковое значение на начальном этапе и на конечном этапе достижения равновесного значения намагниченности и содержит минимум в области промежуточных времен.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. О. Иванов

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Автор, ответственный за переписку.
Email: Alexey.Ivanov@urfu.ru
Россия, Екатеринбург

И. М. Субботин

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Email: Alexey.Ivanov@urfu.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Шлиомис М.И. // УФН. 1974. Т. 112. С. 427; Shliomis M.I. // Sov. Phys. Usp. 1974. V. 17. No. 2. P. 153.
  2. Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. М.: Мир, 1989. 357 с.
  3. Ivanov A.O., Kantorovich S.S., Reznikov E.N. et al. // Phys. Rev. E. 2007. V. 75. No. 6. Art. No. 061405.
  4. Klokkenburg M., Rene B.H., Mendelev V., Ivanov A.O. // J. Phys. Cond. Matter. 2008. V. 20. No. 20. Art. No. 204113.
  5. Диканский Ю.И., Испирян А.Г., Куникин С.А., Радионов А.В. // ЖТФ. 2018. Т. 88. № 1. С. 58; Dikanskii Y.I., Ispiryan A.G., Kunikin S.A., Radionov A.V. // Tech. Phys. 2018. V. 63. No.1. P. 57.
  6. Pshenichnikov A., Lebedev A., Ivanov A.O. // Nanomaterials. 2019. V. 9. No. 12. Art. No. 1711.
  7. Dikansky Y.I., Ispiryan A.G., Arefyev I.M., Kunikin S.A. // Eur. Phys. J. E. 2021. V. 44. No. 1. Art. No. 2.
  8. Русаков В.В., Райхер Ю.Л. // Коллоид. журн. 2021. Т. 83. № 1. С. 86; Rusakov V.V., Raikher Y.L. // Colloid J. 2021. V. 83. No. 1. P. 116.
  9. Dikansky Y.I., Ispiryan A.G., Arefyev I.M. et al. // J. Appl. Phys. 2022. V. 131. No. 20. Art. No. 204701.
  10. Русаков В.В., Райхер Ю.Л. // Коллоид. журн. 2022. Т. 84. № 6. С. 780; Rusakov V.V., Raikher Yu.L. // Colloid J. 2022. V. 84. No. 6. P. 741.
  11. Kantorovich S.S., Rovigatti L., Ivanov A.O. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V. 17. No. 25. P. 16601.
  12. Ivanov A.S. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 441. P. 620.
  13. Ерин К.В. // Коллоид. журн. 2017. Т. 79. № 1. С. 32; Erin K.V. // Colloid J. 2017. V. 79. No. 1. P. 50.
  14. Ivanov A.O., Zubarev A. // Materials. 2020. V. 13. No. 18. Art. No. 3956.
  15. Бекетова Е.С., Нечаева О.А., Мкртчян В.Д., и др. // Коллоид. журн. 2021. Т. 83. № 2. С. 157; Beketova E.S., Nechaeva O.A., Mkrtchyan V.D. et al. // Colloid J. 2021. V. 83. No. 2. P. 189.
  16. Иванов А.С. // Коллоид. журн. 2022. Т. 84. № 6. С. 732; Ivanov A.S. // Colloid J. 2022. V. 84. No. 6. P. 696.
  17. Лебедев А.В. // Коллоид. журн. 2009. Т. 71. № 1. С. 78; Lebedev A.V. // Colloid J. 2009. V. 71. No. 1 P. 82.
  18. Borin D.Y., Odenbach S., Zubarev A.Y., Chirikov D.N. // J. Phys. Cond. Matter. 2014. V. 26. No. 40. Art. No. 406002.
  19. Lebedev A.V. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 431. P. 30.
  20. Ryapolov P.A., Shel’deshova E.V., Postnikov E.B. // J. Molec. Liquids. 2023. V. 382. No. 12. Art. No. 121887.
  21. Ivanov A.S., Pshenichnikov A.V. // J. Magn. Magn. Mater. 2010. V. 322. No. 17. P. 2575.
  22. Pshenichnikov A.F., Elfimova E.A., Ivanov A.O. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. No. 18. Art. No. 184508.
  23. Zakinyan A., Kunikin S., Chernyshov A., Aitov V. // Magnetochem. 2021. V. 7. No. 2. Art. No. 21.
  24. Ерин К.В. // Опт. и спектроск. 2016. Т. 120. № 2. С. 333; Erin K.V. // Opt. Spectrosc. 2016. V. 120. No. 2. P. 320.
  25. Пшеничников А.Ф., Лебедев А.В., Лахтина Е.В., Степанов Г.В. // Вестн. Перм. ун-та. Физ. 2017. № 3(37). С. 54.
  26. Yerin C.V., Vivchar V.I. // J. Magn. Magn. Mater. 2020. V. 498. P. 166144.
  27. Rusakov V.V., Raikher Y.L. // Phil. Trans. Royal Soc. A. 2022. V. 380. No. 2217. Art. No. 20200311.
  28. Ерин К.В., Вивчарь В.И., Шевченко Е.И. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 3. С. 315; Yerin C.V., Vivchar V.I., Shevchenko E.I. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 3. P. 272.
  29. Белых С.С., Ерин К.В., Фурсова В.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 3. С. 333; Belykh S.S., Yerin C.V., Fursova V.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 3. P. 287.
  30. Полунин В.М., Ряполов П.А., Платонов В.Б., и др. // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 4. С. 371; Polunin V.M., Ryapolov P.A., Platonov V.B. et al. // Acoust. Phys. 2017. V. 63. No. 4. P. 416.
  31. Полунин В.М., Ряполов П.А., Жакин А.И., Шельдешова Е.В. // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 4. С. 477; Polunin V.M., Ryapolov P.A., Zhakin A.I., Sheldeshova E.V. // Acoust. Phys. 2019. V. 65. No. 4. P. 379.
  32. Ryapolov P.A., Polunin V.M., Postnikov E.B. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2020. V. 497. P. 165925.
  33. Ряполов П.А., Соколов Е.А., Шельдешова Е.В. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 3. С. 343; Ryapolov P.A., Sokolov E.A., Shel’deshov E.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 3. Р. 295.
  34. Ряполов П.А., Соколов Е.А., Калюжная Д.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 3. С. 348; Ryapolov P.A., Sokolov E.A., Kalyuzhnaya D.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 3. Р. 300.
  35. Зубарев А.Ю., Юшков А.В. // ЖЭТФ. 1998. Т. 114. № 3. С. 892; Zubarev A.Yu., Yushkov A.V. // JETP. 1998. V. 87. No. 3. P. 484.
  36. Yoshida T., Enpuku K. // Japan J. Appl. Phys. 2009. V. 48. No. 12. Art. No. 127002.
  37. Berkov D.V., Iskakova L.Yu., Zubarev A.Yu. // Phys. Rev. E. 2009. V. 79. No. 2. Art. No. 021407.
  38. Déjardin P.M., Ladieu F. // J. Chem. Phys. 2014. V. 140. No. 3. Art. No. 034506.
  39. Ivanov A.O., Camp P.J. // Phys. Rev. E. 2018. V. 98. No. 5. Art. No. 050602.
  40. Lebedev A.V., Stepanov V.I., Kuznetsov A.A. et al. // Phys. Rev. E. 2019. V. 100. No. 3. Art. No. 032605.
  41. Ilg P., Kröger M. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. No. 39. P. 22244.
  42. Ivanov A.O., Camp P.J. // J. Molec. Liquids. 2022. V. 356. No. 11. Art. No. 119034.
  43. Fang A. // J. Phys. Cond. Matter. 2022. V. 34. No. 11. Art. No. 115102.
  44. Fang A. // J. Phys. Cond. Matter. 2022. V. 34. No. 11. Art. No. 115103.
  45. Ivanov A.O., Camp P.J. // Phys. Rev. E. 2023. V. 107. No. 3. Art. No. 034604.
  46. Rusanov M.S., Kuznetsov M.A., Zverev V.S., Elfimova E.A. // Phys. Rev. E. 2023. V. 108. No. 2. Art. No. 024607.
  47. Brown W.F.Jr. // J. Appl. Phys. 1963. V. 34. No. 4. P. 1319.
  48. Brown W.F.Jr. // Phys. Rev. 1963. V. 130. No. 5. P. 1677.
  49. Coffey W.T., Cregg P.J., Kalmykov Y.P. // in: Advances in Chemical Physics. V. 83. N.Y.: Wiley, 1993. P. 263.
  50. Ivanov A.O., Camp P.J. // Phys. Rev. E. 2020. V. 102. No. 3. Art. No. 032610.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Временные кривые роста безразмерной намагниченности M(t)/ρm при различных значениях напряженности приложенного магнитного поля, приведенных в единицах параметра Ланжевена: α = 1 (синие круги, синяя кривая 1), α = 3 (красные треугольники, красная кривая 2), α = 5 (зеленые ромбы, зеленая кривая 3), α = 10 (черные квадраты, черная кривая 4). Символами отмечены результаты численного решения системы уравнений (4), кривые соответствуют приближенному аналитическому решению (20).

Скачать (64KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость эффективного времени релаксации Te (красная сплошная кривая 1) от напряженности приложенного постоянного однородного магнитного поля, выраженной в единицах параметра Ланжевена α, в сравнении с аналогичной зависимостью времени TYE (синяя пунктирная кривая 2), эмпирически предложенного в работе [36].

Скачать (24KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Временная зависимость τe(t)/Te, рассчитанная численно согласно выражению (21), для различных значений напряженности приложенного магнитного поля, выраженного в единицах параметра Ланжевена: α = 1 (синие круги), α = 3 (красные треугольники), α = 5 (зеленые ромбы). Пунктирными кривыми обозначены предсказания асимптотики малых времен (10). Начиная с характерных времен t ~ 3τB, эффективное время τe (t) начинает расти, достигая асимптотически значения Te (19) в пределе t → ∞. Этот предел не может быть корректно рассчитан численно при использовании конечного числа уравнений системы (4).

Скачать (47KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».