Учёные нашли способ прогнозировать поведение магнитных частиц в высокоточных приборах
Российские и ирландские учёные представили новый подход, позволяющий точно прогнозировать, как магнитные наночастицы и микрочастицы взаимодействуют с переменными сверхвысокочастотными полями. Исследование стало шагом к созданию более совершенных запоминающих устройств, томографов и сенсоров. В МФТИ подчеркнули, что открытие раскрывает особенности спиновых процессов, происходящих с невероятной скоростью, быстрее, чем мигание глаза. Это сравнили с обнаружением целой «вселенной», скрытой внутри микроскопических магнитных структур.
Ключевым инструментом исследования стало усовершенствованное уравнение Ландау-Лифшица-Гильберта, которое позволяет анализировать поведение ферромагнитных наночастиц в условиях высокочастотных магнитных полей. Новый метод помог детально разложить колебания намагниченности на составляющие, выявив уникальные особенности реакции частиц на резкие изменения внешней среды. Это открытие не только уточняет механизмы перемагничивания, но и позволяет рассчитать тепловые потери при высоких частотах, что имеет большое значение для практического применения.
Учёные обнаружили, что изменения в свойствах магнитных материалов зависят от их предыдущего состояния и подвержены значительным колебаниям даже при минимальных изменениях условий. Этот эффект они сравнили с игрой света в калейдоскопе, где каждый новый узор зависит от малейшего движения. По словам исследователей, учёт таких особенностей станет решающим при разработке современных устройств на базе магнитных наноструктур.