纳米颗粒增强磁共振检测中热磁涨落的建模
介观与纳米尺度物理
2021-06-16 v1
摘要
我们提出了一种系统的数值建模研究，针对适用于增强感应式磁共振检测信噪比（SNR）的构型中单磁畴纳米颗粒的磁化动力学和热磁矩涨落。先前关于取向各向异性单磁畴纳米颗粒放大 MRI 线圈中磁通的提案仅关注线圈拾取电压信号的增强。在此我们将分析扩展到通过建模此类各向异性纳米颗粒填充线圈磁芯引入检测线圈的固有热磁噪声来数值评估 SNR。我们在 Stoner-Wohlfarth 单磁畴（宏自旋）假设下利用 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程，模拟此类纳米颗粒中由交流驱动场以及热噪声引起的磁化动力学。这些模拟用于评估纳米颗粒构型和形状对增强 SNR 的影响。最后，我们探讨了窄带滤波对宽带磁矩热涨落噪声 SNR 的影响。我们的结果为对现有 MRI 系统进行相对简单的修改以在具有中等极化磁场的扫描仪中实现增强的检测 SNR 提供了动力。
引用
@article{arxiv.2101.04649,
title = {Modeling of Thermal Magnetic Fluctuations in Nanoparticle Enhanced Magnetic Resonance Detection},
author = {Tahmid Kaisar and Md Mahadi Rajib and Hatem ElBidweihy and Mladen Barbic and Jayasimha Atulasimha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04649},
year = {2021}
}