Динамические магнитные свойства феррожидкостей и магнитных нанокомпозитов

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 15-12-10003

НазваниеДинамические магнитные свойства феррожидкостей и магнитных нанокомпозитов

Руководитель Иванов Алексей Олегович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" , Свердловская обл

Конкурс №7 - Конкурс 2015 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с привлечением молодых исследователей»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-207 - Магнитные явления

Ключевые слова магнитные свойства, феррожидкость, феррогель, магнитодинамика, динамическая магнитная восприимчивость, магнитное диполь-дипольное взаимодействие

Код ГРНТИ29.17.25

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Работа направлена на комплексное исследование - аналитическая теория, компьютерное моделирование, натурный эксперимент - магнитных свойств взвесей нанодисперсных ферромагнетиков в жидких (феррожидкости) и в гель-подобных средах (феррогели). Главные предмет теоретических исследований - выяснение того, как в какой степени магнитодипольные межчастичные взаимодействия влияют на структурное и магнитное состояния указанных систем в основном состоянии и при наложении переменного внешнего магнитного поля. Эти вопросы остро актуальны, поскольку одночастичные (т.е. пренебрегающие межчастичными взаимодействиями) теории феррожидкостей и феррогелей к настоящему времени себя исчерпали и не могут даже на качественном уровне справиться с объяснением нового экспериментального материала, объём которого непрерывно нарастает. Работа важна в фундаментальном отношении, поскольку феррожидкости являются реальным примером ансамбля подвижных частиц с сильным диполь-дипольным взаимодействием, что является одной из важнейших проблем в современной статистической физике конденсированных сред. С другой стороны, у предлагаемой работы есть и ясная прикладная перспектива; её результаты будут востребованы практикой, так как в подавляющем большинстве приложений, в том числе, в наномедицине, используются концентрированные магнитные нанодисперсии, то есть такие, где интенсивность межчастичных магнитодипольных взаимодействий высока. Собранный в проекте коллектив включает специалистов высокого уровня, пользующихся международным признанием. Компетенции основных исполнителей дополняют друг друга, что и позволяет выстроить комплексный подход к проблеме. Работа внутри такой группы обеспечит быстрый рост квалификации приглашённых молодых кандидатов наук, расширит их научный кругозор и повысит их профессиональный уровень до общемирового. Результатом проекта в целом должен стать заметный прогресс в исследовании современных функциональных материалов, каковыми являются феррожидкости и феррогели. Другой выигрыш – формирование высококвалифицированных молодых учёных, стремящихся и умеющих самостоятельно генерировать новые идеи в своей области науки, а также создать и возглавить собственные коллективы, нацеленные на реализацию этих начинаний.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Синдт Дж.О., Камп П.Дж., Канторович С.С., Елфимова Е.А., Иванов А.О. Influence of dipolar interactions on the magnetic susceptibility spectra of ferrofluids Physical Review E (American Physical Society), V. 93, Iss. 6, art. num. 063117 (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevE.93.063117

2. Томашовикова Н., Ковач Ж., Райхер Ю.Л., Эбер Н., Тот-Катона Т., Гдовинова В., Йадзин Ж., Пинчак Р., Копчанский П. Biasing a ferronematic – a new way to detect weak magnetic fields Soft Matter (Royal Sciety of Chemistry), V. 12, Iss. 26, P. 5780-5786 (год публикации - 2016)
10.1039/c6sm00354k

3. Лебедев А.В. Viscosity of magnetic fluids must be modified in calculations of dynamic susceptibility Journal of Magnetism and Magnetic Materials, V. 431, P. 30-32 (год публикации - 2017)
10.1016/j.jmmm.2016.09.110

4. Пшеничников А.Ф., Лебедев А.В., Лахтина Е.В., Кузнецов А.А. Effect of centrifugation on dynamic susceptibility of magnetic fluids Journal of Magnetism and Magnetic Materials, V. 432, P. 30-36 (год публикации - 2017)
10.1016/j.jmmm.2017.01.069

5. Лебедев А.В. ДИНАМИЧЕСКАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ И МЕЖЧАСТИЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Письма в Журнал Технической Физики, Т. 42, № 6, С. 49-54 (год публикации - 2016)
10.1134/S106378501603024X

6. Иванов А.О., Канторович С.С., Зверев В.С., Елфимова Е.А., Лебедев А.В., Пшеничников А.Ф. Динамические корреляции в феррожидкостях в широком диапазоне температур и концентраций Сборник научных трудов "17ая Международная Плесская научная конференция по нанодисперсным магнитным жидкостям", С. 314-319 (год публикации - 2016)

7. Иванов А.О., Зверев В.С., Канторович С.С. Revealing the signature of dipolar interactions in dynamic spectra of polydisperse magnetic nanoparticles Soft Matter (Royal Society of Chemistry), V. 12, Iss. 15, P. 3507-3513 (год публикации - 2016)
10.1039/c5sm02679b

8. Иванов А.О., Канторович С.С., Зверев В.С., Елфимова Е.А., Лебедев А.В., Пшеничников А.Ф. Temperature-dependent dynamic correlations in suspensions of magnetic nanoparticles in a broad range of concentrations: a combined experimental and theoretical study Physical Chemistry Chemical Physics (Royal Society of Chemistry), V. 18, Iss. 27, P. 18342-18352 (год публикации - 2016)
10.1039/c6cp02793h

9. Батрудинов Т.М.,Амбаров А.В.,Елфимова Е.А., Зверев В.С., Иванов А.О. Theoretical study of the dynamic magnetic response of ferrofluid to static and alternating magnetic fields Journal of Magnetism and Magnetic Materials, V. 431, P. 180-183 (год публикации - 2017)
10.1016/j.jmmm.2016.09.094

10. Елфимова Е.А., Зверев В.С., Иванов А.О., Батрудинов Т.М., Нехорошкова Ю.Е., Парамонов Е.И. Динамическая восприимчивость магнитной жидкости в скрещенных полях: учет межчастичных взаимодействий Сборник научных трудов "ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МАГНИТНЫХ ДИСПЕРСНЫХ НАНОСИСТЕМ", С. 273-280 (год публикации - 2017)

11. Поперечный И.С., Райхер Ю.Л. Ferromagnetic resonance in uniaxial superparamagnetic particles Physical Review B (American Institute of Physics), V. 93, Iss. 1, art.num. 014441 (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevB.93.014441

12. Рыжков А.В., Мелегнев П.В., Балашу М., Райхер Ю.Л. Structure organization and magnetic properties of microscale ferrogels: The effect of particle magnetic anisotropy Journal of Chemical Physics (American Institute of Physics), V. 145, Iss. 7, art. num. 074905 (год публикации - 2016)
10.1063/1.4961299

13. Иванов А.О., Канторович С.С., Зверев В.С., Елфимова Е.А., Лебедев А.В., Пшеничников А.Ф. Влияние концентрации феррочастиц на динамический магнитный отклик полидисперсных феррожидкостей Сборник научных трудов "ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МАГНИТНЫХ ДИСПЕРСНЫХ НАНОСИСТЕМ", С. 300-306 (год публикации - 2017)

14. Иванов А.О., Зверев В.С., Соловьева А.Ю., Елфимова Е.А. Объединенный подход Фоккера-Планка-Брауна и Ивона для описания динамического магнитного отклика системы взаимодействующих феррочастиц в магнитных жидкостях Сборник научных трудов V Всероссийской научной конференции "Физико-химические и прикладные проблемы магнитных дисперсных наносистем", 14-17 сентября 2015, Ставрополь, Северо-Кавказский федеральный университет, 2015, С. 112-117 (год публикации - 2015)

15. Русаков В.В., Райхер Ю.Л. Magnetic response of a viscoelastic ferrodispersion: From a nearly Newtonian ferrofluid to a Jeffreys ferrogel the Journal of Chemical Physics, V. 147, Iss.12, art.124903-01-09 (год публикации - 2017)
10.1063/1.4989752

16. Поперечный И.С., Райхер Ю.Л., Степанов В.И. Superparamagnetic effect in the rotatable anisotropy of nanoparticles and films Journal of Magnetism and Magnetic Materials, V. 440, P. 192-195 (год публикации - 2017)
10.1016/j.jmmm.2016.12.057

17. Иванов А.О., Зверев В.С. Combined Fokker-Planck-Brown and Yvon approach for describing the dynamic magnetic response of interacting ferroparticles in magnetic fluids Magnetohydrodynamics (Institute of Physics, University of Latvia), Vol. 52, N 1, P. 43-51 (год публикации - 2016)

18. Иванов А.О., Канторович С.С., Зверев В.С., Лебедев А.В., Пшеничников А.Ф., Камп Ф.Д. Concentration-dependent zero-field magnetic dynamic response of polydisperse ferrofluids Journal of Magnetism and Magnetic Materials (год публикации - 2018)
10.1016/j.jmmm.2017.10.089

19. Меленев П.В. Magnetic nanoparticles in fluid environment: combining molecular dynamics and Lattice-Boltzmann Journal of Magnetism and Magnetic Materials, V. 431, P. 145-148 (год публикации - 2017)
10.1016/j.jmmm.2016.12.003

20. Зверев В.С., Батрудинов Т.М., Елфимова Е.А., Иванов А.О. Исследование влияния суперпозиции постоянного и зондирующего поля на динамический отклик магнитной жидкости Сборник научных трудов "17ая Международная Плесская научная конференция по нанодисперсным магнитным жидкостям", С. 131-136 (год публикации - 2016)

21. Иванов А.О., Канторович С.С., Елфимова Е.А., Зверев В.С., Синдт Д.О., Камп Ф.Д. The influence of interparticle correlations and self-assembly on the dynamic initial magnetic susceptibility spectra of ferrofluids Journal of Magnetism and Magnetic Materials, V. 431, P. 141-144 (год публикации - 2017)
10.1016/j.jmmm.2016.09.119

Публикации