Нелинейная динамика и солитоны цепочки сферических магнитных наночастиц

Анотація

Свободно перемещающиеся магнитные частицы, при наличии магнитного дипольного взаимодействия их магнитных моментов, могут организовываться в плотные фазы, простейшая из которых — линейная цепочка. Исследована нелинейная динамика, связанная со смещением частиц в такой цепочке, с учетом магнитного дипольного взаимодействия и молекулярного взаимодействия Ван дер Ваальса. Показано, что такая цепочка обладает интересными свойствами нелинейной динамической системы. Для нее могут быть построены точные решения, описывающие распространяющиеся нелинейные волны постоянной амплитуды с длиной волны, сравнимой с расстоянием между частицами, и солитонные решения. Роль нелинейности колебаний оказывается весьма важной для проблемы устойчивости цепочки относительно перехода в плотный трехмерный кластер.