Study of relaxation of a cluster of magnetic particles in magnetic field

Abstract

A setup is described intended to study the conversion of a cluster of magnetic particles into a supercluster under magnetic field influence. The technique used makes it possible to study the processes associated with the magnetic particle motion during the supercluster formation, the contribution of the domain wall displacement inside the particles to the measured signal being negligible. The relaxation processes during a Ni supercluster formation in magnetic fields of 0 to 160 Oe strength have been studied. The presence of slight changes in the cluster state in the fields lower than the first critical one has been revealed, where no changes in the cluster geometry have been observed before. The typical relaxation curve shape has been found to depend on the formative field amplitude. The saturation time of the particle redistribution process depends non-monotonously on the field amplitude. The dependence maximum is located between the first and second critical fields.

В работе представлена установка для исследования процессов распада кластера магнитных частиц в суперкластер под воздействием магнитного поля. Используемая методика позволяет исследовать процессы, связанные с перемещением магнитных частиц при формировании суперкластера, при этом вклад в измеряемый сигнал от смещения доменных стенок внутри частиц пренебрежимо мал. Исследованы процессы релаксации при формировании суперкластеров частиц Ni при воздействии магнитного поля с напряженностью 0-160 А. Установлено наличие слабых изменений состояния кластера в полях меньших первого критического, в которых изменений геометрических характеристик кластера ранее не наблюдалось. Установлено, что характерный вид релаксационной кривой зависит от амплитуды формирующего поля. Время выхода на насыщение процесса перераспределения частиц зависит от амплитуды поля не монотонным образом. Максимум этой зависимости расположен между первым и вторым критическим полями.

Представлено устаткування для дослідження процесів розпаду кластера магнітних часток у суперкластер під дією магнітного поля. Методика дозволяє досліджувати процеси, які пов’язані з переміщенням магнітних часток при формуванні суперкластера, при цьому вклад у сигнал, який вимірюється, від зміщення доменних стінок у частинках достатньо малий. Досліджено процеси релаксації при формуванні суперклас-терів частинок Ni при дії магнітного поля з напруженістю в інтервалі 0-160 А. Встановлено наявність змін стану кластера у полях менших першого критичного, в яких змін геометричних характеристик кластера раніше не спостерігалось. Встановлено, що характерний вид релаксаційної кривої залежить від амплітуди формуючого поля. Залежність від амплітуди поля часу виходу на насичення процесу перерозподілу часток не монотонна. Максимум залежності лежить між першим та другим критичними полями.