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Aggregate structures of a suspension composed of cubic hematite particles by means of three-dimensional Monte Carlo simulations

通过三维蒙特卡罗模拟由立方赤铁矿颗粒组成的悬浮液的聚集结构

基本信息

批准号：
18J21020
负责人：
岡田和也
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Akita Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究計画当初では，令和２年度にキューブ状ヘマタイト粒子に関する実験的な研究を遂行する予定であった．しかしながら，キューブ状ヘマタイト粒子に関する実験的な研究は，現在，国外の様々な研究グループにより幅広く行われている．新規性および独創性を追求するために，単純せん断流中におけるキューブ状磁性粒子分散系を対象としたブラウン動力学法を構築し，キューブ状磁性粒子の凝集構造と磁気粘性効果の関係性の解明を試みた．具体的には，平成31年度に構築した熱力学的平衡状態におけるキューブ状ヘマタイト粒子分散系を対象としたブラウン動力学法を，単純せん断流中におけるキューブ状磁性粒子分散系に適用することにより，キューブ状磁性粒子の凝集形態の内部構造とレオロジー特性の関係性を解明した．得られたシミュレーション結果から，凝集構造の内部構造の相違により非常に特徴的な磁気粘性効果が現れることが明らかになった．また，ある条件下において，キューブ状磁性粒子分散系は負の磁気粘性特性を有している可能性を示した．また，期待通りに研究が進展したため，回転磁場中におけるキューブ状磁性粒子分散系を対象とした擬2次元ブラウン動力学法を構築した．本シミュレーション・プログラムを用いて，粒子間の磁気的な相互作用，磁場の強さおよび周波数などの種々の要因を変化させることにより，凝集体の形成メカニズム凝集形態の内部構造の転移現象ならびに粒子の磁気モーメントの回転磁場への追従性などを解明した．

Research projects at the beginning では, and 2 year にキューブ shape ヘマタイト particle に masato する be 験な research を carries out する designated であった. しかしながら, キューブ shape ヘマタイト particle に masato する be 験はな study, now, foreign の others 々な research グループにより picture hiroo く line われている. New rules sex および originality を pursuit するために, 単 pure せん cut-out of におけるキューブ shape magnetic particle dispersion を like と seaborne したブラウン dynamic research method を build しキューブの aggregation structure of magnetic particles と magnetic 気 viscous unseen fruit の masato is sexual の interpret を try みた. Specific には, pp.47-53 31 year に build した thermodynamic equilibrium におけるキューブ shape ヘマタイト particle dispersion を like と seaborne したブラウン dynamic research method を, 単 pure せん cut-out of におけるキューブ shape magnetic particle dispersion に applicable することにより, Youdaoplaceholder0 ブブ magnetic particle <s:1> aggregation morphology <e:1> internal structure とレロジロジ <s:1> characteristics <e:1> relationship を explanation of たた. Have られたシミュレーション results から, aggregation structure の internal の conceives により very に te 徴な magnetic 気 viscous unseen fruit が now れることが Ming らかになった. また, ある conditions において, キューブ shape magnetic particle dispersion は negative magnetic 気 viscous のを have していをる possibility in した. また, expect りに research がしたため, back into planning field におけるキューブ shape magnetic particle dispersion を like と seaborne した quasi two dimensional ブラウン dynamic research method を build した. This シミュレーション · プログラムを with いて, magnetic 気のな interactions between particles, strong magnetic field のさおよび cycle for などの kind 々の by を variations change させることにより, Coagulation collective の form メカニズムの agglutination form internal structure の planning shift ならびにの magnetic particles 気モーメントの back planning field への chase 従 sex などを interpret した.