Исследуется суперпарамагнитный "идеальный газ" – макроскопическая совокуп- ность невзаимодействующих магнитных наночастиц, обладающих, как правило, энергией магнитной анизотропии ( ) 2 U θ =Asin θ A , где A константа анизотропии, θ - угол между осью анизотропии и осью z. Наличие энергии анизотропии придает суперпарамагнитной системе особые термодинамические свойства, исследованию которых и посвящается данная работа. Показано, что при низких температурах молярная теплоемкость , где μ C ≈ R R - универсальная газовая постоянная. С повышением температуры происходит ее резкое нарастание, а при бо'льших температурах – спад до нуля. Такое поведение объясняется тем, что совокупность магнитных наночастиц, заполняющие потенциальные ямы энергии анизотропии с минимумами при и , обладает определенным ориентационным порядком. Разрушение этого порядка и его превращение в хаос температурными флуктуациями, вызывает резкое увеличение энтропии и, вслед за этим, увеличение теплоемкости.
展开▼
