磁性纳米颗粒分散体中的偶极相互作用与退磁效应：引入平均场相互作用超顺磁体模型 (MFISP Model)

建立了一个旨在分析相互作用超顺磁体的模型。该模型基于磁偶极相互作用和退磁平均场的概念。得到了一个有用的有效退磁因子表达式，可用于分析纳米颗粒的非均匀空间分布。该表达式是分别与样品和团簇形状相关的退磁因子、以及近邻纳米颗粒之间和团簇之间的平均距离（分别相对于这两类物体的特征尺寸）的函数。它解释了磁偶极相互作用的效应，例如观测到的表观纳米颗粒磁矩小于真实磁矩。研究表明，通过执行一组最少的实验测定，模型的应用可以反推出内禀性质，如无相互作用时的磁矩和磁化率。它还允许估算平均的颗粒间和团簇间相对距离，以及与团簇形状相关的退磁因子。还推导了每个纳米颗粒的磁偶极能表达式。通过分析文献报道的结果和原始结果，对模型进行了实验检验。这些结果对应于分散在 PEGDA-600 聚合物和 PVA 铁凝胶中的磁铁矿颗粒。实验结果显示了棱柱形样品沿主轴方向测量时的不同磁响应。从分析中反推出了内禀性质和结构信息，与 FESEM 图像获得的信息非常吻合。在所研究的样品中，发现纳米颗粒在几乎随机取向的团簇内彼此紧密接触。发现团簇间平均相对距离在 2.2 到 7.5 之间变化，取决于颗粒的体积分数。