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标度退磁模型:磁化率、共振与弛豫频率预测及其与磁性复合材料测量的比较

材料科学 2024-09-05 v1

摘要

应用 Maxwell-Garnett 理论 (MGT)、Bruggeman 有效介质理论 (BEMT)、相干模型近似 (CMA)、标度有效介质理论 (ScEMT) 以及 Schlomann 模型 (E. Schlomann, Phys. Rev. B, 182, 7, 632 (1969年6月10日) 和 E. Schlomann, Conf. on Mag. and Mag. Materials, AIEE Spec. Publ. T-91, 600 (1956)) 来预测聚合物-磁性颗粒复合材料中的磁化率、共振频率和弛豫频率。颗粒的长径比接近 1;体相低频磁化率范围约为 5 至 4000,颗粒体积分数在 1% 到 100% 之间。先前的出版物证明,与经典模型相比,ScEMT 改进了对直流磁化率的预测。本文首先针对约 10% 以下的体积分数修改了 BEMT 和 ScEMT。提出了一个基于 ScEMT 的复合材料共振频率模型,并与 MGT、CMA 模型及测量结果进行了比较。在共振频率的模型与测量比较之后,进行了弛豫频率的模型与测量比较。在弛豫频率研究中,测试了 CMA、MGT、Schlomann 模型以及 Schlomann 的体积标度修正。本文强调了这些模型的广泛应用,因此展示了涵盖多种颗粒化学成分的复合材料数据。ScEMT 对磁化率和共振频率的预测继续显示出与测量结果的合理一致性,并代表了相对于 CMA 和 MGT 模型的改进。对 Schlomann 的 ScEMT 修正显示出与弛豫频率测量的总体最佳一致性。对于中等磁化率(约 < 100),CMA 和 MGT 最为准确,而对于大磁化率,经 ScEMT 修正的 Schlomann 模型最为准确。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.00603,
  title  = {Scaled demagnetization models: susceptibility, resonant and relaxation frequency prediction compared to magnetic composite measurements},
  author = {Rick L. Moore},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00603},
  year   = {2024}
}