Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
4 results
Search Results
Item Numerical Analysis of the Nanoparticle Dynamics in a Viscous Liquid: Deterministic Approach(Sumy State University, 2021) Denisov, S.I.; Moskalenko, M.M.; Лютий, Тарас Володимирович; Лютый, Тарас Владимирович; Liutyi, Taras Volodymyrovych; Baryba, M.Yu.Чисельно вивчається механічна динаміка однодоменних феромагнітних наночастинок у в'язкій рідині, яка індукується сумісною дією градієнтного магнітного поля, що змінюється у часі за гармонічним законом, та однорідного магнітного поля, що має перпендикулярну та паралельну до напрямку градієнтного поля компоненти. Використовуючи наближення невзаємодіючих жорстких диполів, у відповідності з яким вектор намагніченості частинки вважається ‘вмороженим’ в її тіло, та нехтуючи інерційними ефектами, узагальнено систему двох диференційних рівнянь для кута намагніченості та координати наночастинки, що описують її обертальний та трансляційний рухи у цьому випадку. Отриману систему рівнянь розв'язано чисельно для широкого кола параметрів задачі та проведено порівняльний аналіз динаміки наночастинок в залежності від величини паралельної компоненти однорідного магнітного поля. Встановлено, зокрема, що обертальний та трансляційний рухи наночастинок є суто періодичними, якщо перпендикулярна компонента однорідного магнітного поля відсутня. Якщо ж ця компонента присутня, тоді динаміка наночастинок стає неперіодичною і з'являється їх дрейфовий рух (спрямований транспорт). Шляхом аналізу часових залежностей кута намагніченості та координати наночастинок на коротко та довгострокових часових інтервалах встановлено, що зростання величини паралельної компоненти суттєво зменшує як переміщення частинок за фіксований час, так і їх середню швидкість на кожному періоді градієнтного магнітного поля.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 Forced Precession of a Ferromagnetic Nanoparticle with a Finite Anisotropy Suspended in a Liquid: Nonlinear Aspects(Sumy State University, 2019) Лютий, Тарас Володимирович; Лютый, Тарас Владимирович; Liutyi, Taras Volodymyrovych; Рева, Владислав Валерійович; Рева, Владислав Валериевич; Reva, Vladyslav Valeriiovych; Petrenko, N.S.; Pavlyuk, M.O.Зв'язок між механічним обертанням та внутрішньою магнітною динамікою наночастинки є важливим аспектом мікроскопічного опису поведінки фероріднини, що взаємодіє із зовнішнім полем. В нашій роботі на основі класичних рівнянь чисельно описаний детермінований випадок вимушеної сумісної прецесії. Основною метою роботи є вичерпний опис усталених режимів прецесії, які генеруються обертовим зовнішнім полем. Крім відомої однорідної прецесії, було виявлено та описано кілька нелінійних режимів. Один з них – це неоднорідна прецесія, яка була описана раніше для випадку знерухомленої наночастинки, коли частинка розглядалась як закріплена у твердій матриці, і для випадку жорсткого диполя, коли намагніченість наночастинки розглядалась як зафіксована в кристалічній решітці завдяки великій анізотропії. Скінченна анізотропія дає додаткову ступінь свободи, що призводить до виникнення хаотичного режиму та ще одного детермінованого режиму, для якого характерні коливання, що виконуються синхронно із зовнішнім полем. Глибоке розуміння характеру руху дозволяє контролювати процес нагріву під час гіпертермії – метод терапії ракових пухлин. Зокрема, тепер зрозуміло чому навіть незначна підстройка частоти поля може призвести до нелінійного зростання швидкості нагріву.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