由自旋热力学支配的磁铁蛋白超晶体的非线性高频磁响应
介观与纳米尺度物理
2020-11-18 v1 生物物理
摘要
我们建立了由磁铁蛋白大分子组成的超晶体其随时间变化的磁化强度的理论。此类超结构由封装于蛋白质壳内的多达数百万个超顺磁纳米颗粒构成，可利用生化组装技术人工制备。研究亦表明其天然存在于鸟类内耳的敏感细胞中，这暗示它们可能参与候鸟定向与导航中的地磁场探测。磁铁蛋白超晶体的磁系统包含极大数量的通过长程偶极作用力耦合的磁矩，其动力学极为复杂。为求得超晶体对高频磁场的响应，我们采用了源自固体核自旋系统理论的热力学方法。所得理论给出了任意强度振荡磁场所诱导的随时间变化的超自旋温度与磁化强度。所预测的高频响应对静磁场的依赖关系可用于生物组织中磁铁蛋白超晶体的实验探测与表征。
引用
@article{arxiv.2009.06235,
title = {Nonlinear high-frequency magnetic response of magnetoferritin metacrystals governed by spin thermodynamics},
author = {K. V. Kavokin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.06235},
year = {2020}
}