Determination of anisotropy field distribution in particle assemblies taking into account thermal fluctuations

Abstract

The anisotropy field distribution in assemblies of single domain particles is calculated from remanence curves. Thermal fluctuations are taken into account which are essential for particle volumes approaching the superparamagnetic critical volume. The calculations are carried out for aligned and randomly oriented assemblies. Using these results the temperature dependence of the mean anisotropy field is determined and simple expressions for the variation of the coercivity with the particle volume are given. The influence of the anisotropy field distribution and the particle–particle interaction on the magnetic properties of the assembly is discussed. Die Anisotropiefeldverteilung in Ensembles von Einbereichsteilchen wird aus Remanenzkurven berechnet. Es werden thermische Fluktuationen einbezogen, die wesentlich werden, wenn sich die Teilchenvolumina dem kritischen Volumen für superparamagnetische Teilchen nähern. Die Rechnungen werden für gerichtete und zufällig orientierte Ensembles durchgeführt. Auf der Basis dieser Resultate wird die Temperaturabhängigkeit des mittleren Anisotropiefeldes bestimmt, und es werden einfache Ausdrücke für die Veränderung der Koerzitivfeldstärke mit dem Teilchenvolumen angegeben. Der Einfluß der Anisotropiefeldverteilung und der Teilchenwechselwirkung auf die magnetischen Eigenschaften des Ensembles wird diskutiert.