Магнитные гибридные материалы с комплексным внутренним взаимодействием

Целью проекта является совместное теоретическое, компьютерные и экспериментальное исследование фундаментальных особенностей фазовых переходов и формирования структур в гибридных магнитных гелях и эластомерах, а также влияния внутренних превращений на макроскопические магнитные и реологические свойства этих систем. Используя современные методы статистической физики и компьютерного моделирования, мы планируем рассмотрим системы с неброуновскими магнитно-мягкими и магнитно-твердыми частицами в жидких и полимерных среды. Основное внимание будет уделено системам, экспериментально изучаемым партнерами из Технического университета Дрездена. В частности, мы собираемся разработать теоретические и компьютерные методы моделирования долгоживущих неэргодических структур, наблюдаемых в экспериментах этой группы, а также влияние этих структур на макроскопические свойства исследуемых композитов. Отметим, что изучение неэргодических систем представляет собой одну из актуальных тем современной статистической физики и физики конденсированных сред. Ключевым отличием структурных превращений в полимерных средах от таковых в жидкостях, является упругое сопротивление среды-носителя смещению и вращению частиц. Это сопротивление делает невозможным использование классических теорий фазовых переходов и требует разработки принципиально новых подходов. Результаты нашего анализа позволят прогнозировать размер и топологию структур, возникающих в мягких магнитных композитах, а также физико-механические свойства композитов в зависимости от их внутреннего состава и особенностей полимеризации. С этой целью будут разработаны взаимно дополняющие друг друга, верифицированные экспериментами германских коллег теоретические и компьютерные модели.