单畴粒子准球形团簇的平衡磁化

我们从数值和解析两方面研究了由单畴粒子组成的刚性有限尺寸球形团簇的平衡磁化曲线。团簇内粒子的空间分布是随机的。考虑了粒子间的偶极-偶极相互作用。粒子是单分散的。利用随机 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程表明，此类团簇的磁化通常低于经典 Langevin 模型的预测。在很宽的偶极耦合参数和粒子体积分数范围内，弱场极限下的团簇磁化可由修正平均场理论成功描述，该理论最初用于描述浓集铁磁流体。在中等和强场下，该理论高估了团簇磁化。然而，可通过调整相应的平均场参数来改进理论预测。若进一步考虑粒子的磁各向异性，且粒子易轴分布为随机均匀，则团簇平衡响应更弱。磁化随各向异性常数增大而减小的现象在较大外场下更为显著。我们提出了修正平均场理论的唯象推广，可正确描述小耦合参数下的这一效应。