Особенности формирования и трансформирования кластеров наночастиц Fe$_{3}$O$_{4}$ в магнитной жидкости под действием длительного импульса магнитного поля
С. И. Шулыма, Б. Н. Таныгин, В. Ф. Коваленко, М. В. Петричук
Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, ул. Владимирская, 64, 01601 Киев, Украина
Получена: 24.04.2017. Скачать: PDF
Исследованы особенности оптического пропускания тонким слоем магнитной жидкости (МЖ) во внешнем магнитном поле. Наблюдаемый эффект инверсии направления оптической экстинкции (ИНОЭ) возникает через некоторое время после включения магнитного поля и его выключения. Время наступления ИНОЭ зависит от величины амплитуды поля и от длины волны $\lambda$ зондирующего оптического излучения. Существование ИНОЭ связывается с динамикой трансформирования (образования или разрушения) кластеров магнитных наночастиц в МЖ под действием магнитного поля: в момент времени, когда размер $D$ кластера, образованного из магнитных наночастиц МЖ, становится соизмеримым с длиной волны $\lambda$ ($D_{1}$ = $\alpha\lambda$, где $\alpha$ — некоторый безразмерный коэффициент), суммарное действие рассеяния и поглощения оптического излучения становится максимальным (момент возникновения ИНОЭ), а затем начинает уменьшаться. Обсуждение полученных экспериментальных результатов осуществляется на основе предложенной модели формирования и трансформирования кластеров магнитных наночастиц в МЖ под действием внешнего магнитного поля, важным элементом которой является латеральная агрегация цепочечных кластеров магнитных наночастиц. Проведён анализ практической значимости полученных результатов, например, для отыскания плотности кластеров, определённых моделью размеров и морфологии, при создании новых типов композитных материалов и т.п.
Ключевые слова: магнитная жидкость, магнитные наночастицы, кластеры, оптическое пропускание, оптическая экстинкция.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i05/0693.html
PACS: 42.25.Bs, 42.25.Dd, 75.50.Mm, 78.67.Bf, 81.40.Rs, 81.70.Ex, 83.60.Np