Математическое моделирование динамики ансамбля взаимодействующих суперпарамагнитных частиц

Proyecto: Award Project

Detalles del proyecto

Description

Проект направлен на комплексное исследование – аналитическая теория и численное моделирование – динамической восприимчивости ансамбля взаимодействующих суперпарамагнитных частиц, находящихся под действием внешнего линейно-поляризованного и постоянного магнитных полей. Такие системы традиционно моделируют поведение многофункциональных материалов нового поколения, которые сочетают богатый набор механических и физико-химических свойств полимерных материалов и жидких сред с сильным откликом на умеренные внешние магнитные поля, легко достижимые в практических условиях. Главной задачей настоящего проекта является определение основных магнитных характеристик ансамбля магнитных частиц, выяснение наиболее эффективных способов управления этими системами при помощи постоянного и переменного магнитных полей. Главный акцент исследований – выяснение того, как и в какой степени диполь-дипольные межчастичные взаимодействия влияют на магнитные характеристики в указанных системах в переменном и постоянном магнитных полях. Работа важна в фундаментальном отношении, поскольку описание свойств ансамблей частиц с сильным диполь-дипольным межчастичным взаимодействием до сих пор остается вызовом для исследователей-теоретиков. С другой стороны, у предлагаемой работы есть ясная прикладная перспектива, например, заявленные исследования остро необходимы в силу развития методов магнито-гипертермической терапии онкологических заболеваний, основанных на внедрении магнитных наночастиц в опухолевую область с последующим их нагревом переменным магнитным полем. Совершенствование этих технологий требует решения фундаментальных задач, связанных с прогнозированием поведения ансамблей магнитных частиц в жидких и полимерных средах. Принципиальной новизной заявленного проекта является учёт межчастичных магнитодипольных взаимодействий при исследовании динамической восприимчивости. До настоящего времени такие задачи решались в одночастичном приближении, то есть существующие теории применимы только для очень слабо концентрированных систем, магнитный отклик которых на внешние поля очень мал.
EstadoActivo
Fecha de inicio / finalización efectiva01/09/202001/09/2022

Type of Financial Sources

  • RFFI

GRNTI

  • 29.17.41

UrFU Research Division section that handles this grant (Kuibyshev, Mira)

  • Kuibyshev Research Division