Bu çalışmada, manyetik nanopartiküllerle katkılanmış Fe₃O₄ ve CoFe₂O₄'nin oda sıcaklığında manyetik özellikleri ve enerji kayıpları sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Manyetik histerezis halkaları, Trapezoidal, Simpson 1/3, Simpson 3/8 ve Newton-Cotes gibi sayısal entegrasyon yöntemleri kullanılarak hesaplanmıştır. Farklı katkılama oranlarının mıknatıslanma ve enerji kayıpları üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Entegrasyon yöntemlerinin karşılaştırılması sonucunda, Newton-Cotes yönteminin diğer yöntemlere kıyasla daha güvenilir bulgular sağladığı ortaya konmuştur. Ayrıca demir içeren kompozitlerde Simpson 1/3 yönteminin Trapezoidal yöntemine kıyasla daha düşük hata oranlarına sahip olduğu bildirilmiştir. Ayrıca elde edilen sonuçlar, Newton-Cotes yönteminin karmaşık manyetik histerezis eğrilerinin integralini hesaplamada daha etkili olduğunu göstermektedir. Bu analizlerin sonuçlarının manyetik malzemelerin tasarımı ve optimizasyonu için iyileştirme ve geliştirmelerde kullanılabileceği vurgulanmıştır.
In this study, the magnetic properties and energy losses of polyester doped with Fe₃O₄ and CoFe₂O₄ magnetic nanoparticles were investigated at room temperature using the finite element analysis method. The magnetic hysteresis loops were calculated using numerical integration methods such as the Trapezoidal rule, Simpson's 1/3 rule, Simpson's 3/8 rule, and Newton-Cotes. The effects of different doping ratios on magnetization and energy losses were analyzed. As a result of the comparison of integration methods, it was revealed that the Newton-Cotes method provides more reliable findings compared to other methods. It was also reported that the Simpson's 1/3 rule method has lower error rates compared to the Trapezoidal method in iron-containing composites. Besides, the obtained results show that the Newton-Cotes method is more effective in calculating the integral of complex magnetic hysteresis curves. It was emphasized that the results of these analyses can be used in improvements and developments for the design and optimization of magnetic materials.
| Primary Language | English |
|---|---|
| Subjects | Statistical Mechanics, Physical Combinatorics and Mathematical Aspects of Condensed Matter |
| Journal Section | Research Article |
| Authors | |
| Submission Date | April 22, 2025 |
| Acceptance Date | September 15, 2025 |
| Publication Date | December 23, 2025 |
| Published in Issue | Year 2025 Volume: 37 Issue: 4 |