К теории магнитостатических свойств феррожидкостей с высокой интенсивностью диполь-дипольного взаимодействия

А.О. Иванов, О.Б. Кузнецова, Е.Н. Резников (Екатеринбург)

К настоящему времени достигнут значительный успех в теоретическом описании магнитостатических свойств феррожидкостей [1-3], в том числе для предельно концентрированных систем. Результаты указанных моделей для намагниченности и начальной восприимчивости магнитных жидкостей представлены в виде комбинаций от магнитных характеристик идеального парамагнитного газа той же концентрации и фракционного состава. Фактически единственным операционным параметром в этих моделях является начальная восприимчивость Ланжевена. По-видимому, в качестве физического объяснения весьма точного описания магнитостатических свойств реальных концентрированных феррожидкостей теориями [1-3] может рассматриваться тот факт, что средняя интенсивность межчастичного магнито - дипольного взаимодействия не является высокой.

Однако, в недавно появившейся работе [4] по компьютерному моделированию микроструктуры и магнитных свойств феррожидкостей получено, что универсальные зависимости [1-3], оперирующие с единственным параметром – начальной восприимчивостью Ланжевена, не дают хорошего соответствия для модельных слабо концентрированных систем с высокой интенсивностью магнито - дипольных взаимодействий. Для объяснения наблюдающегося рассогласования теоретических предсказаний и данных компьютерных экспериментов в настоящей работе рассмотрено обобщение модели [3] на случай учета межчастичных корреляций высших порядков по диполь - дипольному взаимодействию. Полученные выражения для начальной восприимчивости слабо концентрированной феррожидкости с крупными феррочастицами демонстрируют также наличие важного вклада от межчастичных корреляций, обусловленных центрально симметричной частью взаимодействия феррочастиц.

Работа поддержана грантами Президента РФ № 02-15-99308м, РФФИ (грант № 03-02-16115а) и выполнена в рамках научной тематики Научно-Образовательного Центра УрГУ (REC-005) при финансовой поддержке АФГИР (CRDF) и Минобразования РФ.

 

1. K.I. Morozov, A.V. Lebedev, J. Magn. Magn. Mat. 85 (1990) 51.

2. A.F. Pshenichnikov, J. Magn. Magn. Mat. 145 (1995) 319.1

3. A.O. Ivanov, O.B. Kuznetsova, Phys. Rev. E 64 (2001) 041405.

4. Z. Wang, C. Holm, H.W. Muller, Phys. Rev. E 66 (2002) 021405.