Des modèles de particules nanomagnétiques
Les nanoparticules ferromagnétiques sont de minuscules molécules contenant du fer qui se magnétisent aussi longtemps qu'elles sont exposées à un champ magnétique externe. De plus, leur magnétisme peut être inversé à certaines températures. Elles sont donc utiles pour des applications qui requièrent une commutation de magnétisation d'une polarité à l'autre (par exemple, le stockage de données magnétiques) et pour la génération de chaleur magnétiquement induite. Lorsque les nanoparticules ferromagnétiques sont soumises à des inversions de magnétisation cyclique, une boucle d'hystérésis (ou hystérèse) magnétique dynamique apparaît. Cela signifie que les particules conservent une certaine mémoire magnétique après la mise hors service. Étant donné que ces systèmes dépendent des stimuli, ils n'ont pas de comportements prévisibles, ce qui complique la modélisation théorique. Pour le projet financé par l'UE DMH (Nonlinear dynamic hysteresis of nanomagnetic particles with application to data storage and medical hyperthermia), les scientifiques ont modélisé le comportement des nanoparticules magnétiques soumises à des champs magnétiques de courant alternatif. Ils ont ensuite comparé leurs modèles aux observations expérimentales. Les chercheurs ont d'abord développé des modèles de comportement d'hystérésis magnétique dynamique des nanoparticules individuelles, et ont élargi leurs calculs à l'assemblage de nanoparticules dans des champs magnétiques en alternance. Ils ont examiné comment les assemblages de particules magnétiques placées dans des suspensions solides ou liquides évoluent au cours du temps. Ces modèles peuvent être utilisés pour décrire les nanosystèmes magnétiques dans différents milieux ou environnements, par exemple, les disques de stockage de données magnétiques ou les liquides médicalement utiles. Les particules nanomagnétiques sont intéressantes en médecine grâce à la génération de chaleur pour traiter le cancer. Dans ce cas, les nanoparticules ferromagnétiques injectées par seringue dans une tumeur absorbent l'énergie magnétique de courant alternatif, émettant suffisamment de chaleur pour tuer les cellules cancéreuses. Les modèles d'hystérésis magnétique dynamique des comportements magnétiques des nanoparticules dans différents milieux influenceront les domaines de la biomédecine et des technologies de données.
Mots‑clés
Particules nanomagnétiques, champs magnétiques, stockage de données, cancer, ferromagnétique, hystérèse magnétique dynamique
