Продольный магнитный отклик взвешенных в жидкости однодоменных частиц с «замороженным» суперпарамагнетизмом

Аннотация

Представлена теория продольного магнитного отклика взвешенных в жидкости однодоменных частиц, к которым приложено постоянное подмагничивающее поле и гармоническое поле произвольной амплитуды. Рассмотрение выполнено для частиц, внутренней диффузией магнитного момента которых можно пренебречь. Установлена зависимость релаксационного спектра таких частиц от величины внешнего магнитного поля. Показано, что в линейном по возмущающему полю приближении их динамическая магнитная восприимчивость представляется суммой счётного множества слагаемых дебаевского вида. Вместе с тем, в случае слабого (соответствующая энергия Зеемана меньше тепловой энергии) или сильного (энергия Зеемана превышает тепловую энергию в несколько раз) подмагничивающего поля наиболее долгоживущая релаксационная мода полностью доминирует, и частотная зависимость восприимчивости может быть описана сравнительно простым выражением. Увеличение амплитуды переменного поля приводит к усилению основной Фурье-гармоники намагниченности. При этом в отсутствие подмагничивания динамическая магнитная восприимчивость частицы уменьшается, а максимум её мнимой части смещается вправо – в область более высоких частот. Если же к частице приложено постоянное поле и соответствующая энергия Зеемана превосходит тепловую энергию, то эффект от повышения амплитуды возбуждающего поля является противоположным: динамическая магнитная восприимчивость растёт, а максимум её мнимой части сдвигается в область более низких частот.