Эффекты взаимодействия магнитных коллоидных наносистем и их композитов с магнитным и электрическим полями

Представлены результаты исследований зависимостей намагниченности и магнитной восприимчивости феррожидкостей с доминированием броуновской релаксации частиц. Разработан надежный и эффективный метод определения размеров магнитных наночастиц. Обнаружен ряд особенности зависимости действительной части динамической магнитной восприимчивости от температуры. Исследуемые особенности определяются как магнитным состоянием частиц, так и кристаллизацией носителя при переходе из жидкой фазы в твердую. Впервые экспериментально исследована зависимость времени релаксации намагниченности от концентрации коллоидных частиц и величины постоянного магнитного поля. Показано, что результаты хорошо согласуются с существующими теоретическими прогнозами для умеренной концентрации и значительно отличаются для концентрации более 7 об.%. Проведены экспериментальные и теоретические исследования распространения электромагнитных волн сверхвысокочастотного диапазона через однородные магнитные коллоиды в магнитном поле. Исследования проводились при частичном заполнении прямоугольного волновода исследуемыми образцами. Обнаружены особенности зависимостей коэффициента прохождения СВЧ – излучения от внешнего магнитного поля при различных объемных концентрациях дисперсной фазы в образце. Для интерпретации полученных результатов использована модель ансамбля невзаимодействующих частиц. Определены концентрационные границы ее применимости. Установлено, что частотные и температурные зависимости магнитной восприимчивости магнитных коллоидов с большими размерами частиц, помещенных в пористые среды, отличаются от аналогичных зависимостей для объемных образцов. Наблюдаемые особенности можно объяснить влиянием поверхностных явлений на процессы релаксации магнитного момента коллоидных частиц. Исследованы особенности магнитооптического эффекта изменения прозрачности в магнитной эмульсии с низким межфазным натяжением. Произведена интерпретация эффекта на основе приближения аномальной дифракции. Установлены характерные времена воздействия поля, при которых на оптический эффект не влияют процессы коалесценции и структурирования образца. Определено время релаксации эффекта и произведено сопоставление результатов с расчетами по механизмам малых деформаций микрокапель и вращательной броуновской диффузии. Изучено поведение диффузионного фронта магнитной жидкости при контакте со смешивающейся немагнитной жидкостью в нормальном магнитном поле. Установлено, что магнитное поле является причиной изгиба диффузионного фронта и его движения, сопровождающегося интенсивными адвективными потоками. Эти потоки приводят к быстрому росту волнообразных форм диффузионного фронта и образованию пиков.