POST DOC un EU logo ansamblis glavas logotipam

Structure formation of magnetic particles in time dependent magnetic fields

/Magnētisku daļiņu struktūru veidošanās mainīgos magnētiskajos laukos

General information/Vispārīga informācija
Project title/Projekta nosaukums: Structure formation of magnetic particles in time dependent magnetic fields /Magnētisku daļiņu struktūru veidošanās mainīgos magnētiskajos laukos
Project number/Projekta līguma numurs: 1.1.1.2/VIAA/1/16/060
Project duration/Projekta īstenošanas termiņš: 2017.12.01-2020.11.30
Project funding/Projekta kopējais finansējums:
133 806,00 EUR, all for UL, of which/viss LU, no tā:
ERDF funding/ERAF finansējums: 113 735,10 EUR
State budget funding/Valsts budžeta finansējums: 13 380,60 EUR
UL funding/LU finansējums: 6 690,30 EUR
Project goal/Projekta mērķis: understand collective behavior of magnetic particles in time dependent magnetic field and show how particle and field parameters determine structure formation and improving competence and scientific capacity of postdoc/ saprats magnētisku daļiņu kolektīvo uzvedību mainīgos magnētiskajos laukos un parādīt, kā lauka un daļiņu parametri ietekmē struktūru veidošanos, kā arī uzlabot pēcdoktoranta kompetences un zinātnisko kapacitāti
Project results/Projekta rezultāti:
ResultRezultātsCount/Skaits
PublicationsPublikācijas3
Conference abstractsKonferenču tēzes3
Popular science activitiesPopulārzinātniskās aktivitātes6
Progress reports in web pageProgresa ziņojumi mājas lapā12
Project structure/Projekta struktūra:
 WP1Interacting paramagnetic particlesParamagnētisku daļiņu mijiedarbība
 WP2Rigid dipole interactionCietu dipolu mijiedarbība
 WP3Interaction of the particles with finite magnetic anisotropyDaļiņu ar galīgu magnētisko anizotropiju mijiedarbība
Progress reports (in Latvian)/Progresa ziņojumi:

III ceturksnis (01.06.2018.-31.08.2018)

Iegūtas analītiskas izteiksmes, kas nosaka to, vai elipsoidālas paramagnētiskas daļiņas kārtosies plaknē vai ķēdītē precesējošā magnētiskajā laukā. Iegūtās sakarības salīdzinātas ar ekstremālajiem gadījumiem, kad daļiņas ir ļoti izstieptas (gan plakanas, gan garenas) vai ļoti apaļas. Iegūtās sakarības dod sakritību šajos gadījumos. Vieglākai analītisko izteiksmju uztveršanai, iegūtās sakarības attēlotas grafiski. Veikti iegūto analītiasko sakarību salīdzinājums ar skaitliskajām simulācijām. Iegūtie rezultāti ļauj secināt, ka analītiskās izteiksmes dod labu sakritību ar skaitliskajām simulācijām.

Pabeigts darbs pie publikācijas “Stability of paramagnetic spheroid in precessing field”, kuras preprint pieejams: arxiv.org/abs/1807.06379.

II ceturksnis (01.03.2018.-31.05.2018)

Izmantojot iepriekšējā periodā izveidoto Python programmu tika iegūti video, kur novērojama  daļiņu kārtošanās ķēdītēs (ja lauks ir gandrīz konstants) vai plaknē (ja lauks rotē plaknē) (video konstantā lauka daļa ir perpendikulāra attēla plaknei un rotējošā daļa ir attēla plaknē).

Ir skaidrs, ka ir iespējams iegūt daļiņu kārtošanos ķēdītēs vai plaknē, tāpēc lielākā darba daļa otrajā projekta ceturksnī tika veltīta teorijas izstrādei, kas noteiktu kritiskos parametrus, pie kuriem daļiņu kārtošanās mainās no kārtošanās plaknē uz kārtošanos ķēdītē. Teorijas pamatā tiek izmantoti Doktora disertācijā iegūtie stabilie režīmi individuālai paramagnētiskas daļiņas dinamikai precesējošā laukā.

Tā kā disertācijā iegūtie rezultāti nav publicēti zinātniskā žurnālā, tad tika turpināts darbs pie raksta par individuālas paramagnētiskas daļiņas dinamiku precesējošā laukā, kur tiks salīdzināta doktora darbā iegūtā teorija ar eksperimentālajiem rezultātiem.

Iegūtie rezultāti prezentēti Magnētisku Mīkstu Materiālu Laboratorijas (MMML) seminārā (MMML kalendāra notikums). Turpmākajiem MMML semināriem sekot līdzi mmml.lu.lv.

Kvalifikācijas celšanas nolūkos tika apmeklētas LU tālākizglītības programmas “Ievads docētāja darbā” nodarbības. (kursa apraksts). Tā ietvaros tiek attīstība nepieciešamā pedagoģiskā kompetence un veicināta gatavība akadēmiskajam darbam augstskolā.

14. aprīlī Jauno Fiziķu Skolas nodarbībā par Gastrofiziku stāstīju par putu stabilitāti jeb kā pārdot vairāk saldējuma.

I ceturksnis (01.12.2017.-28.02.2018)

Lai sekotu līdzi pētījuma joma attīstībai un pētījuma aktualitāti un nepieciešamības gadījumā pilnveidotu plānoto pētījumu, tika iesniegta tēze konferencei “Flowing Matter 2018”. Konferencē uzstājos ar posteri, kura pamatā tika izmantoti agrākie rezultāti, kas saistās ar WP1 tematiku.
  • J. Cīmurs Stability analysis of a paramagnetic spheroid in precessing magnetic field, Flowing Matter 2018, Lisbon, Portugal, 2018.02.05-09 (program), organized by COST MP1305 Flowing matter

Atbilstoši plānam, lielākā darba daļa pirmajā ceturksnī veltīta datorprogrammas izveidei, kas rēķina mijiedarbojošos paramagnētisku daļiņu ansambļa dinamiku. Pirmkārt, tika analizēta jaunākā zinātniska literatūra par magnētisku daļiņu ansambļu skaitliskajām simulācijām. Otrkārt, izveidots algoritms, kas rēķina daļiņu dinamiku ņemot vērā magnētisko lauku, ko rada citas daļiņas. Treškārt, izveidotais algoritms implementēts Python kodā. Šobrīd algoritms ņem vērā tikai magnētiskās mijiedarbības starp daļiņām. Algoritms ir jāuzlabo, lai ņemtu vērā arī hidrodinamiskās mijiedarbības.

Papildus tika aizsākts darbs pie zinātniskās publikācijas par individuālas paramagnētiskas daļiņas dinamiku precesējošā laukā, kur tiks salīdzināta doktora darbā iegūtā teorija ar eksperimentālajiem rezultātiem.

Paralēli, veiktas darbības profesionālai pilnveidei un kapacitātes celšanai. Pirmkārt, organizēta LU 76. konferences sekcijas sēde “Kolokvijs - 50 gadi magnētisma pasaulē” (informācija), kurai arī sagatavots mutisks referāts:

  • J. Cīmurs, Atsevišķu magnētisko daļiņu pētījumi magnētiskajā laukā (Research of Individual Magnetic Particles in Magnetic Field), LU 76. konference, “Kolokvijs – 50 gadi magnētisma pasaulē”, Rīga, Latvija, 2018.02.02. (plānojums)

Otrkārt, apmeklētas LU tālākizglītības programmas “Ievads docētāja darbā” nodarbības. (kursa apraksts)

Zinātnes un projekta popularizēšanai ņemta dalība pasākumā “Ēnu diena”, kur tika izrādīts zinātnieka darbs Latvijas Universitātes Mīkstu materiālu laboratorijā četriem skolēniem. (apskatraksts)