悬浮单畴纳米颗粒在简谐振荡梯度磁场中的漂移

我们研究了在不存在和存在静态均匀磁场的情况下，由简谐振荡梯度磁场引起的黏性液体中单畴铁磁纳米颗粒的非线性动力学。在一些物理上合理的假设下，我们推导了描述纳米颗粒转动和平动运动的磁化角与颗粒坐标的刚性常微分方程组。对这些方程在靠近和远离坐标原点处的纳米颗粒求得了解析解，并通过数值方法确认了其正确性。我们表明，若不存在均匀磁场，则每个纳米颗粒的磁化角和颗粒坐标都是时间的周期函数。相反，均匀磁场的存在使这些函数变为非周期的。在此情形下，我们对纳米颗粒动力学进行了详细分析，并预测了纳米颗粒漂移运动（定向输运）的出现。我们从解析和数值两方面计算了漂移速度，研究了其对时间和模型参数的依赖关系，分析了漂移现象的物理学起源，并讨论了其潜在的生物医学应用。