Приближение временных корреляционных функций при компьютерном моделировании процессов магнитной динамики твердых растворов суперпарамагнитных наночастиц

А.Г. Деменев (Пермь)

Пока нет теории, которая позволяла бы последовательно объяснить весь спектр явлений, свойственный высокодисперсным магнитным материалам. Это связано с тем, что в этих материалах имеет место иерархия величин межчастичных взаимодействий, определяющих процессы магнитной динамики, в очень широком диапазоне значений. Имеется ряд полуэмпирических теорий, позволяющих качественно объяснить результаты экспериментов, а также, используя подгонку двух или более эмпирических параметров моделей, получить неплохое количественное согласие. Но попытки экстраполировать полученные формулы за пределы конкретного эксперимента при таком подходе не слишком корректны. Имитационное моделирование потенциально могло бы стать независимым источником определения параметров полуэмпирических теорий. Результаты такого моделирования могли бы позволить оценить диапазоны применимости приближений, принимаемых в этих теориях. Перспективно использование метода, предложенного впервые в [1] и развитого в дальнейшем [2], который позволил описать ряд фундаментальных процессов спиновой динамики в магниторазбавленных твердых телах. Магнитная динамика в таких системах и рассматриваемых в данной работе во многом подобна, так как определяется магнитодипольными межчастичными взаимодействиями. Но рассматриваемые системы суперпарамагнитных наночастиц обычно имеют достаточно большой разброс величин магнитных моментов частиц, обусловленный разбросом размеров. Предлагается в ходе моделирования рассчитывать временные корреляционные функции в монодисперсном приближении. Учет полидисперности можно произвести, если полученные корреляционные функции усреднить по величине магнитного момента, используя известную из полуэмпирических теорий основную временную асимптотику.

Работа выполнена на базе кафедры теоретической физики Пермского государственного университета в рамках научной стажировки по проекту «Развитие и применение методов компьютерного моделирования процессов многомасштабной нелинейной динамики спиновых систем» (2002-2003 гг.). Работа выполнена при финансовой поддержке администрации Пермского государственного педагогического университета.

 

1. А.Г. Деменев, Е.К. Хеннер /Радиоспектроскопия, вып.21, Перм.ун-т, Пермь, 1993, с.6.

2. А.Г. Деменев //Математическое моделирование. Т.8. N8. 1996. С.47.