Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
3 results
Search Results
Item Asymptotic Theory for Directed Transport of Suspended Ferromagnetic Nanoparticles(Sumy State University, 2025) Денисов, Станіслав Іванович; Denysov, Stanislav Ivanovych; Лютий, Тарас Володимирович; Liutyi, Taras Volodymyrovych; Москаленко, Максим Михайлович; Moskalenko, Maksym Mykhailovych; Лютий, Антон Тарасович; Liutyi, Anton Tarasovych; Бистрик, Юрій Сергійович; Bystryk, Yurii SerhiiovychЗавдяки своїм важливим фізичним властивостям феромагнітні наночастинки мають дуже широке застосування. Особливо цікавим є використання феромагнітних наночастинок для створення спрямованого транспорту речовин. Цей вид транспорту є різновидом так званих броунівських моторів, пов’язаних з існуванням ефекту храповика в незміщених нерівноважних системах. Даний ефект забезпечує появу сталого транспорту в досліджуваній системі, відіграє значну роль у різних областях складних магнітних систем і матеріалів, а також є основою для різноманітних застосувань наночастинок – від техніки до медицини. Декілька різних фізичних принципів сприяють виникненню спрямованого транспорту феромагнітних наночастинок за умови, що частинки здійснюють не тільки поступальний, але й обертальний рух. Імовірно, найзручнішим і найгнучкішим способом генерації такого спрямованого транспорту є використання спеціальної комбінації зовнішніх магнітних полів. У попередніх дослідженнях ми запропонували використовувати ефективний механізм спрямованого детермінованого транспорту однодоменних феромагнітних наночастинок у розрідженій суспензії, що виникає внаслідок спільної дії гармонійно осцилюючого градієнтного магнітного поля за наявності незалежного від часу однорідного магнітного поля. У цій роботі ми продовжуємо зазначене дослідження і розвиваємо асимптотичну теорію дрейфу феромагнітних наночастинок. Наш підхід базується на наборі диференціальних рівнянь першого порядку для моделі жорсткого диполя феромагнітних наночастинок, які описують часові залежності координати частинки та кута намагніченості. Розв’язано систему базових рівнянь, що описують обертальний та поступальний рухи наночастинок, які знаходяться в околі початку координат і знайдено їх асимптотичну поведінку. Наближений розв’язок отримано і в другому граничному випадку, коли частинки знаходяться далеко від початку координат. Використовуючи узгоджений асимптотичний аналіз, визначено часові залежності координати частинки і її середньої швидкості, які якісно узгоджуються з чисельними результатами.Item Dynamics of Suspended Nanoparticles in a Time-varying Gradient Magnetic Field: Analytical Results(Sumy State University, 2020) Денисов, Станіслав Іванович; Денисов, Станислав Иванович; Denysov, Stanislav Ivanovych; Лютий, Тарас Володимирович; Лютый, Тарас Владимирович; Liutyi, Taras Volodymyrovych; Liutyi, A.T.Теоретично вивчається детерміністична динаміка однодоменних феромагнітних наночастинок у розбавлених ферорідинах, що знаходяться під впливом періодичного у часі градієнтного магнітного поля. Використовуючи рівняння балансу сил та моментів виведено систему двох диференційних рівнянь першого порядку, що описують трансляційний та обертальний рухи таких частинок у випадку малих чисел Рейнольдса. Оскільки градієнтне магнітне поле генерує як трансляційний, так і обертальний рухи частинок, ці рухи пов’язані між собою. Цей факт продемонстровано шляхом отримання за допомогою знайденої системи рівнянь співвідношень, що виражають положення частинки через кут її орієнтації, і навпаки. Отримані співвідношення використані, щоб показати, що розв’язок базової системи рівнянь є періодичним у часі, і щоб знайти інтервали, в яких відбуваються осциляції положення та кута орієнтації частинок. Крім цього, знайдено наближений розв’язок даної системи рівнянь у випадку, коли характерна частота коливань частинок мала. Встановлено, що в цьому випадку всі частинки здійснюють малі коливання поблизу початкових положень. В той же час, малі коливання кута орієнтації відносно початкового кута відбуваються лише для частинок, що знаходяться поблизу початку координат, де градієнтне магнітне поле мале. Обговорюється також можливе використання отриманих результатів в біомедицині та процесах сепарації наночастинок.Item Lifetime of the Precession Mode of a Nanoparticle Magnetic Moment in a Rotating Magnetic Field(Суми: СумДУ, 2011) Лютий, Тарас Володимирович; Лютый, Тарас Владимирович; Liutyi, Taras Volodymyrovych; Поляков, Олександр Юрійович; Поляков, Александр Юрьевич; Polyakov, Oleksander Yuriiovych; Денисов, Станіслав Іванович; Денисов, Станислав Иванович; Denysov, Stanislav IvanovychThe influence of the rotating magnetic field on the thermal stability of the precession modes of the nanoparticle magnetic moment is studied analytically and numerically. The analytical results are obtained within the Fokker-Planck formalism, while the numerical ones are determined by the simulation of the stochastic Landau-Lifshitz equation. We numerically calculated the lifetime for both uniform and nonuniform precession modes, derived the expression for this time in the case of small amplitudes of the rotating field, and investigated in detail its frequency dependence. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/20270