黏性液体中超顺磁纳米颗粒组装体的性质
介观与纳米尺度物理
2021-01-01 v1
摘要
我们针对分散于液体中的、具有有效单轴各向异性的稀氧化铁纳米颗粒组装体，详细计算了其对粒子直径、交变（ac）磁场振幅及液体黏度的比吸收率（SAR）。对于相对于粒子各向异性场 Hk 较小和中等强度的 ac 磁场振幅 H0，组装体的 SAR 随粒子直径先经过一个特征极大值然后达到平台；而对于足够大的振幅 H0 ~ Hk，SAR 随粒子直径单调增加。这一差异源于在中等与足够大 H0 值下，粒子单元磁化矢量与指向矢量分别实现黏性振荡模式与磁性振荡模式。研究发现，仅对足够大直径的纳米颗粒，在黏性模式下组装体的 SAR 与黏度成反比。在发展的磁性模式中，组装体的 SAR 几乎与黏度无关，因为此时纳米颗粒指向矢量仅围绕 ac 磁场方向微弱振荡。在中等 ac 磁场振幅下，除大粒子直径与足够低黏度范围外，液体中与固体基质中组装体的 SAR 值接近。然而在大场振幅下，固体基质中随机取向的纳米颗粒组装体的 SAR 约为液体中的一半，因为固体基质中组装体的显著部分未相对于 ac 磁场方向最优取向。通过与数值模拟数据比较，阐明了线性响应理论的适用条件。
引用
@article{arxiv.2012.15179,
title = {Properties of Assembly of Superparamagnetic Nanoparticles in Viscous Liquid},
author = {N. A. Usov and R. A. Rytov and V. A. Bautin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.15179},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 6 figures