Single-domain particles suspended in a fluid: a longitudinal magnetic response in the case of “frozen” superparamagnetism
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2024-4-45-54Abstract
The paper presents a theory of a longitudinal magnetic response of single-domain particles suspended in a liquid to which a constant magnetizing field and a harmonic field of arbitrary amplitude are applied. The study is performed for particles whose internal diffusion of the magnetic moment can be neglected. The dependence of the relaxation spectrum of such particles on the magnitude of the external magnetic field has been established. It is shown that in the linear approximation with respect to the perturbing field, their dynamic magnetic susceptibility can be represented as a sum of a countable set of Debye-type terms. In the case of a weak (the corresponding Zeeman energy is less than the thermal energy) or strong (the Zeeman energy exceeds the thermal energy by several times) magnetizing field, the longest-lived relaxation mode completely dominates, and the frequency dependence of the susceptibility can be described by a relatively simple expression. An increase in the amplitude of the alternating field leads to a growth of the fundamental Fourier harmonic of the magnetization. At the same time, in the absence of the bias field, the dynamic magnetic susceptibility of the particle decreases, and the maximum of its imaginary part shifts to the right – to the region of higher frequencies. However, if a constant field is applied to the particle and the corresponding Zeeman energy exceeds the thermal energy, then the effect is opposite: the dynamic magnetic susceptibility increases and the maximum of its imaginary part shifts to the left when amplitude of the exciting field goes up.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Bulletin of Perm University. Physics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.