Особенности Намагничивания Магнитных Коллоидных Наносистем На Парафиновой Основе

Abstract

Исследованы причины максимума зависимости магнитной восприимчивости магнитных коллоидов от температуры на примере магнитных коллоидных систем на парафиновой основе. Проведен анализ особен-ностей полученных зависимостей магнитной восприимчивости от температуры в широком температурном интервале при твердом и жидком состояниях коллоидов. Сделан вывод, что один из обнаруженных максимумов, наблюдающийся при температуре плавления парафина, связан с блокировкой броуновских степеней свободы части наиболее крупных частиц магнетита, магнитный момент которых жестко связан с твердой матрицей. Наличие основного второго максимума, соответствующего твердому состоянию образца, объяснено переходом большей части более мелких частиц при понижении температуры из суперпарамагнитного состояния в магнитожесткое. Указано, что пологость этого максимума связана со значительной полидисперсностью ансамбля магнитных наночастиц. DOI: 10.21883/JTF.2018.01.45482.1945 Введение Магнитные свойства магнитных коллоидных наноси-стем -магнитных жидкостей ранее рассматривались во многих работах, обзор первых из которых можно найти в ряде монографий (например, в [1]). Развитие исследова-ний в этом направлении осуществлялось при рассмот-рении особенностей релаксации магнитного момента однодоменных частиц, учета их взаимодействия [2-6] и связанных с ним структурными изменениями систе-мы [7]. Одним из параметров, исследование которого позволяет провести анализ проявления этих процессов, является магнитная восприимчивость. Поэтому исследо-вание ее функциональных зависимостей неоднократно предпринималось многими авторами [2][3][4][5][6][7][8][9]. Одним из интересных результатов в этой области является экс-периментально обнаруженный максимум температурной зависимости восприимчивости, о котором, по-видимому, впервые сообщалось в работах [2,3] и впоследствии неоднократно исследовался в ряде работ [4-6,10]. Его наличие в [2] было объяснено потерей ориентационных степеней свободы магнитожестких однодоменных частиц при затвердевании дисперсионной среды. Аналогичное объяснение природы указанного максимума предлага-лось в работах [4,5], вместе с тем в работе [6] он был связан с магнитным фазовым переходом системы в так называемое состояние " дипольного стекла". По-видимому, отсутствие исчерпывающей ясности в этой проблеме способствует поддержанию к ней интереса. Об этом может свидетельствовать объяснение в последу-ющих работах, например [9][10][11], причины экстремально-го характера зависимости магнитной восприимчивости посредством магнитного фазового перехода, о котором упоминалось выше. Следует отметить, что в большин-стве работ, посвященных этому вопросу, исследовались магнитные жидкости на основе керосина с дисперсны-ми частицами магнетита, переход которых в твердое состояние происходит при температурах 200−240 K. Между тем известно, что в этой области температур возможно существенное изменение константы магнит-ной анизотропии магнетита, величина которой опреде-ляет переход системы в суперпарамагнитное состояние. Кроме того, в интервале температур 100−200 K, те...

Магнитные Свойства Магнитной Жидкости На Основе Ундекана

“…Наличие силь-ных межчастичных взаимодействий приводит к возник-новению различного рода структур [2,3], существенно влияющих на макроскопические свойства среды. Очевид-но, что наиболее сильно внутренние процессы сказыва-ются на магнитных свойствах магнитных коллоидов, та-ких как магнитная восприимчивость и намагниченность.…”