Workshop on magnetic fluids

Em processament

Elaboration of superparamagnetic nanorods using iron oxide nanoparticles and polymers.

International audienceIn this presentation, we give an account of the formation of colloidal and supracolloidal aggregates obtained by controlled co-assembly of 7 nm particles with copolymers

Experimental Evidence of Fluctuation-Dissipation Theorem Violation in a Superspin Glass

We present the experimental observation of the fluctuation-dissipation theorem (FDT) violation in an assembly of interacting magnetic nanoparticles in the low temperature superspin glass phase. The magnetic noise is measured with a two-dimension electron gas Hall probe and compared to the out of phase ac susceptibility of the same ferrofluid. For "intermediate" aging times of the order of 1 h, the ratio of the effective temperature $T_{\rm eff}$ to the bath temperature T grows from 1 to 6.5 when T is lowered from $T_g$ to 0.3 $T_g$, regardless of the noise frequency. These values are comparable to those measured in an atomic spin glass as well as those calculated for a Heisenberg spin glass

Transition vitreuse de nanoparticules magnétiques en interaction

Cette thèse est une étude expérimentale des transitions vitreuses de dispersions de nanoparticules magnétiques chargées (ferrofluides). A forte concentration les dispersions forment un verre colloïdal, hors de l'équilibre thermodynamique. Nous étudions la dynamique de translation (mesures de diffusion de rayonnement) et de rotation (mesures de biréfringence) des particules en forte interaction répulsive. Des dynamiques lentes et des phénomènes de vieillissement sont observés pour la dynamique de translation et de rotation. L'effet d'un champ magnétique sur la dynamique est considéré: la dynamique de translation est alors anisotrope. A basse température, les dispersions gelées se comportent comme un verre de spins atomiques dont les moments magnétiques sont géants. Nous montrons, par des mesures de magnétométrie, que le vieillissement de la dynamique des moments s'accompagne de la croissance d'une longueur de corrélation dynamiquePARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Les colloïdes magnétiques et leur utilisation biophysique dans la détection, le guidage et le suivi cellulaire in vitro et in vivo

PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Désordre de spins, anisotropie magnétique et magnéto-optique de nanoparticules de ferrites

PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceBrazilFRB

Monte Carlo simulation of the structural and magnetic properties of nanoparticle aggregates

Ce travail est une étude théorique par la méthode de Monte Carlo Metropolis (MCM) de nanoparticules (NPs) ferromagnétiques individuelles ou agrégées, sujettes à un comportement supermagnétique. La méthode MCM est utilisée pour décrire des propriétés à l équilibre, mais la séquence d états par lesquels passe le système dans la simulation avant d atteindre l équilibre ressemble beaucoup aux processus cinétiques réels. Cela s avère être un moyen efficace d étudier des phénomènes hors-équilibre dans les nanosystèmes magnétiques. Après construction de modèles d agrégats multi-particules et rappel de leurs propriétés magnétiques dans l état fondamental, le problème de la relaxation libre du moment magnétique est abordé. La quantification temporelle de la méthode MCM proposée par Nowak et al. est ici modifiée de façon à introduire explicitement l anisotropie magnétique des NPs. La même approche est ensuite utilisée pour décrire la relaxation superparamagnétique d une NP sous un champ bias constant. Finalement la méthode MCM est appliquée à un processus hautement hors-équilibre, l hystérésis magnétique dynamique d une NP sous un fort champ alternatif. Les résultats MCM sont comparés aux solutions exactes de l équation cinétique de Brown. D une part les simulations MCM sont capables de très bien reproduire les dépendances exactes de l aimantation de l ensemble de NPs, d autre part dans le cas de l hystérésis dynamique la simulation MCM obéit à une règle spécifique. Quand on simule un cycle par une série de pas de champs avec un nombre d itérations MCM à chaque pas, chacun de ces deux facteurs peut être choisi arbitrairement tant que leur produit est gardé contantPARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF

Small deformation theory for a magnetic droplet in a rotating field

A three dimensional small deformation theory is developed to examine the motion of a magnetic droplet in a uniform rotating magnetic field. The equations describing the droplet's shape evolution are derived using two different approaches - a phenomenological equation for the tensor describing the anisotropy of the droplet, and the hydrodynamic solution using perturbation theory. We get a system of ordinary differential equations for the parameters describing the droplet's shape, which we further analyze for the particular case when the droplet's elongation is in the plane of the rotating field. The qualitative behavior of this system is governed by a single dimensionless quantity $\tau\omega$ - the product of the characteristic relaxation time of small perturbations and the angular frequency of the rotating magnetic field. Values of $\tau\omega$ determine whether the droplet's equilibrium will be closer to an oblate or a prolate shape, as well as whether it's shape will undergo oscillations as it settles to this equilibrium.We show that for small deformations, the droplet pseudo-rotates in the rotating magnetic field - its long axis follows the field, which is reminiscent of a rotation, nevertheless the torque exerted on the surrounding fluid is zero. We compare the analytic results with a boundary element simulation to determine their accuracy and the limits of the small deformation theory