We built a simple structure of seven dipole neodymium magnetic balls, a magnetic spinner that easily rotates around its central ball. This proved to be a very simple magnetic oscillator-rotator with a dipole-like field. After capturing videos of its rotating movements in different magnetic fields, video analysis has provided us with the rotation angle-time function of the motion, either in the case of a stationary magnetic field (damped oscillation) or an alternating magnetic field (forced oscillations). We were able to obtain a numerical solution for the differential equation describing the motion, a solution which was in tune with the special phenomena observed. It was especially interesting—and can be utilised in physics education—that the oscillation of the system was very strongly dependent on the initial conditions and seemed to be quite chaotic. The rotation angle, angular speed functions and their representation in phase space have shown the characteristics of chaotic behaviour, especially in the case of coupled oscillations. Thus, this kind of chaotic movement can be demonstrated very simply, even in classroom conditions by the use of such magnetic systems. At the same time, such models might help in the scientific understanding of magnetic nanostructures—their self-assembly and motions in alternating magnetic fields—which is the basis of practical applications such as magnetic hyperthermia.

我们建立了一个由七个偶极钕磁球构成的简单结构，这是一个易于围绕其中心球旋转的磁旋转器。事实证明，这是一个非常简单的具有偶极磁场的磁振荡器-转子。在捕获其在不同磁场中的旋转运动的视频后，视频分析为我们提供了运动的旋转角-时间函数，无论是在固定磁场（阻尼振荡）还是交变磁场（强迫振荡）的情况下。我们能够获得描述运动的微分方程的数值解，该解与观察到的特殊现象相吻合。尤其有趣的是，该系统的振动非常强烈地取决于初始条件，并且看起来相当混乱，并且可以在物理学教育中加以利用。旋转角，角速度函数及其在相空间中的表示已显示出混沌行为的特性，尤其是在耦合振荡的情况下。因此，即使在教室条件下，通过使用这种磁性系统，也可以非常简单地证明这种混沌运动。同时，这样的模型可能有助于对磁性纳米结构的科学理解-它们的自组装和在交变磁场中的运动-这是诸如热疗等实际应用的基础。角速度函数及其在相空间中的表示已显示出混沌行为的特性，尤其是在耦合振荡的情况下。因此，即使在教室条件下，通过使用这种磁性系统，也可以非常简单地证明这种混沌运动。同时，这样的模型可能有助于对磁性纳米结构的科学理解-它们的自组装和在交变磁场中的运动-这是诸如热疗等实际应用的基础。角速度函数及其在相空间中的表示已显示出混沌行为的特性，尤其是在耦合振荡的情况下。因此，即使在教室条件下，通过使用这种磁性系统，也可以非常简单地证明这种混沌运动。同时，这样的模型可能有助于对磁性纳米结构的科学理解-它们的自组装和在交变磁场中的运动-这是诸如热疗等实际应用的基础。