零场下磁性纳米凝胶悬浮液：平衡结构性质

磁性纳米凝胶因其众多潜在应用而成为磁性软物质研究的前沿。本文利用朗之万动力学模拟，分析了磁性纳米凝胶浓度及其中嵌入的磁性粒子相互作用对零场下磁性纳米凝胶自组装的影响。为此，我们计算了纳米凝胶及其内部磁性粒子的径向分布函数与结构因子。我们发现，相较于自由磁性纳米粒子悬浮液（其自组装在粒子间相互作用强度超过热涨落约三倍时即已观察到），磁性纳米凝胶的自组装仅在该比值提高到六倍以上时才发生。这种磁性纳米凝胶的自组装是通过来自不同纳米凝胶的磁性粒子之间有利的紧密接触实现的。结果表明，对于对应于孤立纳米凝胶内部环形成的较高粒子间相互作用值，在其悬浮液中可通过涉及不同纳米凝胶形成具有较低弹性代价的较大磁性粒子团簇。最后，我们表明当这些纳米凝胶发生自组装时，即使磁性纳米粒子的体积分数较低，也会对结构性质产生剧烈影响。