Диссертация

Диссертация посвящена исследованию динамики намагниченности в ансамблях магнитных наночастиц, а также расчету величины удельной поглощаемой мощности (УПМ) ансамблей магнитных наночастиц, распределенных в твердой немагнитной матрице или в жидкости, при действии внешнего переменного или вращающегося магнитного поля. В частности, исследована зависимость УПМ от диаметра магнитных наночастиц в ансамбле, типа магнитной анизотропии частиц, плотности упаковки наночастиц в кластерах. Для исследования динамики ансамблей однодоменных магнитных наночастиц использовался подход на основе численного решения стохастического уравнения Ландау-Лифшица. В работе показано, что для редких невзаимодействующих ансамблей магнитных наночастиц, распределенных в твердой матрице, существует узкое окно оптимальных диаметров наночастиц, в котором величина УПМ максимальна. Это утверждение справедливо как для линейно поляризованного, так и для вращающегося магнитного поля. Показано, что магнито-дипольное взаимодействие в плотных трехмерных и фрактальных кластерах магнитных наночастиц приводит к существенному снижению УПМ. Были рассмотрены случаи ансамблей наночастиц с одноосной и кубической магнитной анизотропией, а также вытянутые наночастицы с комбинированным типом магнитной анизотропии. Также, был проведен расчет УПМ для цепочек наночастиц магнетита с совершенной кристаллической структурой, которые синтезируются магнитотактическими бактериями. Отдельно была рассмотрена динамика невзаимодействующего ансамбля магнитных наночастиц с кубическим типом магнитной анизотропии в вязкой жидкости. Полученные теоретические результаты показывают необходимость точной настройки геометрических и магнитных параметров ансамблей магнитных наночастиц для получения предсказуемых значений УПМ при реализации магнитной гипертермии.