Исследование приповерхностного слоя магнитной жидкости вблизи металлического и полупроводникового электродов по оптическим и электрофизическим измерениям тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.13 ВАК РФ

На правах рукописи

□03430952 Гетманский Андрей Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ ВБЛИЗИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО И ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЭЛЕКТРОДОВ ПО ОПТИЧЕСКИМ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМ ИЗМЕРЕНИЯМ

01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание умелой степени кандидата физико-математических наук

2 3 ЯНВ 2010

Ставрополь - 2009

003490952

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Чеканов Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Соколов Виктор Васильевич доктор физико-математических наук, профессор Симоновский Александр Яковлевич

Ведущая организация: Курский государственный технический университет (г. Курск)

Защита состоится « 22 » января 2010 г. в 14 часов 00 минут на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.256.08 при Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, д. 1а, ауд. 416.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ставропольского государственного университета.

Автореферат разослан «12 » декабря 2009 г.

Ученый секретарь

совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.256.08

Копыткова Л. Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Магнитные жидкости (МЖ) — это уникальный технологический искусственно синтезированный коллоидный раствор магнетитовых частиц со средним диаметром (1ср~10 нм в керосине, стабилизированных олеиновой кислотой. Во внешних электрических полях в МЖ наблюдается увеличение концентрации частиц дисперсной фазы вблизи электродов. Следствием этого является изменение эллипса поляризации света, отраженного от границы «электрод - МЖ». Кроме этого, при отражении света от такой границы в электрическом поле наблюдается изменение интерференционной картины света. Анализ изменения эллипса поляризации света позволяет определять толщину тонких (-0,1 мкм) слоев концентрированной МЖ в приэлектродной области [2]. На сегодняшний день слабоизученным остается вопрос о влиянии концентрации дисперсной фазы МЖ в объеме ячейки и свойств электрода на толщину образующегося концентрированного слоя МЖ.

Исследования оптических свойств приэлектродных слоев МЖ напрямую связаны с проблемой интерференции лучей в тонких пленках дисперсных наносистем. В таких пленках наблюдаются принципиально новые физические явления и процессы, вследствие того, что свойства вещества в случае тонких пленок отличаются от свойств объема из-за проявления размерных эффектов. Результаты, полученные в данном направлении, могут быть использованы как в технике просветляющей оптики, так и в технике отображения информации разными цветами.

Все это свидетельствует о том, что в настоящее время актуальными являются исследования свойств приповерхностного слоя МЖ в электрическом поле вблизи металлического и полупроводникового электродов.

Целью настоящей работы является Исследование особенностей образования приэлектродного слоя вблизи металлического (алюминий: А/а/=0,50 - 4,591) и полупроводникового (кремний: #,»=3,86 - 0,021) электродов по оптическим и электрофизическим измерениям.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи: определение закономерностей образования слоя концентрированной МЖ в зависимости от концентрации частиц дисперсной фазы МЖ в объеме ячейки, а также от свойств электрода на основе анализа результатов экспериментального исследования эллипса поляризации света, отраженного от границ «МЖ - оксидная пленка — металл» и «МЖ - полупроводник» в электрическом поле;

численный расчет отражательных способностей металлического и полупроводникового электродов, на которых образовался слой концентрированной МЖ. Сравнение результатов численного моделиро-

вания с экспериментальными результатами, полученными ненулевым методом эллипсометрии;

определений' электрофоретического заряда частицы вблизи электрода и в объеме'ячейки с МЖ;

определение удельной проводимости приэлектродного слоя МЖ "вблизи металлического электрода на основании исследования электрических свойств ячейки с МЖ в электрическом поле;

моделирование''процесса образования приэлектродного слоя концентрированной МЖ:г['

Научная новизна результатов диссертации:

Впервые на основе систематических эллипсометрических измерений и численного моделированйя отражающих систем установлено, что изменение эллипса поляризаций света при отражении от приэлектродного слоя МЖ в электрической поле зависит как от оптических свойств электрода, так и концентраций МЖ в объеме ячейки. Впервые на основе результатов исследования изменения экстинкции света при прохождении через слой МЖ в электрическом поле установлено, что частицы дисперсной фазы приобретают заряд в области локализации объемного заряда, вне этой области они не заряжаются. На основе известных теоретических представлений и результатов моделирования процесса образования концентрированного слоя МЖ показано, что концентрированный приэлектродный слой образуется за счет движения в приэлектрод-ной областй з<1ря>(сенных агрегатов частиц дисперсной фазы МЖ.

Достоверность результатов, представленных в д й ссфтащюиной работе, обеспечивается использованием современного высокоточного оборудования и стандартных методов исследования. Полученные экспериментальные результаты и результаты численного моделирования исследуемых отражающих систем не противоречат основным положениям физики.

Практическая ценность диссертации состоит в том, что результаты, полученные в ходе экспериментальных исследований свойств тонкого слоя концентрированной МЖ, обратимо образующегося на электродах ячейки с МЖ в электрическом поле, могут быть использованы при моделировании процессов электроочистки жидкостей от загрязнений размером 10-100нм. Также результаты диссертационного исследования могут быть использованы в технике определения толщины и оптических свойств многослойных структур на поверхности известных и перспективных материалов.

Автор защищает:

1. Результаты экспериментального исследования изменения эллипса поляризации монохроматического света, отраженного от границы «МЖ - оксидная пленка - металл» и «МЖ - полупроводник» в электри-

ческом поле. Результаты исследования зависимости изменения толщины приэлектродного слоя концентрированной МЖ с течением времени при различных напряженностях электрического поля, а также зависимости характера отражательной способности ячейки с МЖ в электрическом поле от оптических свойств отражающего электрода.

2. Вывод о том, что частицы дисперсной фазы МЖ заряжаются в области локализации объемного заряда.

3. Результаты моделирования процесса образования приэлектродного концентрированного слоя МЖ, на основе которых показано, что основную роль при образовании слоя играют агрегаты частиц дисперсной фазы МЖ.

Апробация работы. Результаты исследований до'кладывштись на 51-й, 53-й, 54-й научно-методической конференции «Университетская наука — региону» (Россия, Ставрополь, апрель 2006 - 2009 гг.); 13-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям (Россия, Плес, сентябрь 2008 г.); VIII Международной научной конференции «Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамикн жидкостей» (Россия, Санкт-Петербург, 26 - 28 июня 2006 г.); I и II Всероссийской научной конференции «Физико-химические и прикладные проблемы магнитных дисперсных наносистем» (Россия, Ставрополь, 9-12 сентября 2007 г.); 15 Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Россия, Кемерово, 26 марга-6 апреля 2009 г.); XVI Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Россия, Москва, 13-18 апреля 2009 г.).

По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах из перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех Глав, основных' результатов и выводов, а также списка цитируемой литературы. Диссертация изложена на 150 страницах, содержит 64 рисунка, 6 таблиц и список литературы из 161 наименования.

Личный вклад соискателя. Автором лично проведена сборка, юстировка и тестирование экспериментальных установок. Также автором лично проведены все экспериментальные исследования, обработка результатов и расчет погрешностей измерений, проведено численное моделирование изменение эллипса поляризации света, отраженного от границы «МЖ - оксидная пленка - приэлектродный слой МЖ — металл» и «МЖ - приэлектродный слой МЖ - полупроводник». Основные выводы и положения диссертационной работы сформулированы лично автором.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении проведено обоснование актуальности работы, сформулированы,цель и задачи исследования, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертационной работы приведен обзор экспериментальных и теоретических работ, посвященных изучению интерференции поляризованных лучей в тонкой приэлектродной области повышенной концентрации МЖ, образующейся в магнитных дисперсных наносистемах под действием электрического поля, а также электрических свойств слабопроводя-щих дисперсных наносистем в электрическом поле. В заключение главы поставлены задачи диссертационного исследования.

Вторая ¡глава содержит описание объекта исследования, экспериментальных.установок и методики проведения экспериментов, приведены оценки погрешностей измерений. Объектом исследования выбрана магнитная жидкость типа «магнетит в керосине» с олеиновой кислотой в роли ПАВ. В настоящей работе использовалась МЖ с объемной концентрацией частиц <р ~ 2,5-1 (Г; ЗД-10'2; 6,ЗЮ'2; Ю"! и 5-Ю"1 об. %. Выбор такой концентрации обусловлен с одной стороны достаточной прозрачностью жидкости, а с другой — тем обстоятельством, что в этом случае при построении физической модели явления можно не учитывать взаимодействие между частицами дисперсной фазы МЖ в объеме ячейки.

Для исследования изменения эллипса поляризации света, отраженного от приэдеюгродной области МЖ, была выбрана нулевая эллип-сомстрическая схема для работа,. в отраженном свете (рис. 1). Параметры толщин и оптических констант поверхностных слоев и пленок определялись при сравнении экспериментальных данных с данными, полученными при численном моделировании отражающих систем 11]. Кроме исследования структуры приэлектродного слоя МЖ по нулевой эллипсометрической схеме в стационарном состоянии, проводилось исследование динамики процесса образования и разрушения приэлектродных слоев с использованием ненулевого

Рис. 1. Схема экспериментальной установки для злдипсометрических измерений: 1 -лазер, 2 - поляризатор, 3 - ячейка с МЖ, 4 — поворотный столик, 5 — компенсатор, 6 — анализатор, 7 - ФЭУ, 8 - ЭВМ.

эллипсометрического метода [1]. Также проводилось численное моделирование зависимости интенсивности света на выходе эллипсометра от углов поворота поляризатора, анализатора и компенсатора, а также от параметров отражающей системы (оптических констант электродов и толщин слоев).

Для того чтобы определить, где частица приобретает заряд — во всем объеме плоского конденсатора или в области локализации объемного заряда на расстоянии порядка десятых долей миллиметра, проведен эксперимент по исследованию изменения экстинкции света при прохождении его через слой МЖ в электрическом поле, схема установки которого изображена на рис. 2. Пусть все частицы заряжены зарядом <7, равным заряду электрона. В однородном электрическом поле напряженности Е все частицы будут двигаться к противоположно заряженному электроду с постоянной систематической скоростью и -- ¿¡ЕУбяцт ~Ю'5 м/с (г= 5 нм - радиус частицы, г?=1,5-10"3 Па-с — вязкость МЖ, Е = 104 В/м - напряженность поля в ячейке) . Через ~2 часа все частицы должны разойтись к электродам (при условии прилипания частиц к электродам, без перезарядки на них) и должно наблюдаться изменение экстинкции света. Если же в МЖ движутся агрегаты частиц, то время движения частиц дисперсной фазы МЖ к электродам (время изменения экстинкции света) должно быть менее часа.

1а Измерения проводились

следующим образом. Свет,

^- пройдя через слой жидкости,

световой падал на 3 одинаковых фо~ 2 -—[>( ( ^ поток топриемника, работающих в

линейном режиме. Каждый из фотоприемников был соединен с вольтметром с внутренним сопротивлением 1 МОм. Расстояние между Рис. 2. Схема экспериментальной установки электродами ячейки с МЖ для исследования экстинкции света (вид 8,5 мм, расстояние между сверху): 1 -электрод (+);1а-электрод (-); 2- фотоприемниками - 4 мм, фотоприемники; 3 - диафрагмы; ¿#=0,3 мм. ширина отверстий диафрагм

- 0,3 мм. Для получения параллельного светового пучка использовался лазер и система линз. Расходимость светового пучка, определенная методом теневой проекции, составила 0,3 градуса. Таким образом, ширина сканируемой области составила 0,40 ± 0,04мм. Фотоприемники были установлены так, чтобы не захватывать предполагаемую область локализации объемного заряда. Для одновременной регистрации выходных сигналов использовалась цифровая фотосъемка в режиме — три последовательных кадра Показания всех вольтметров усредняли

А

!-НЯ

\ --Т

по показаниям «первого» вольтметра, регистрирующего сигнал вблизи электрода с положительным потенциалом. Относительная ошибка измерений не превышала 5%.

В третьей главе приведены результаты экспериментального определения толщины приэлектродного концентрированного слоя МЖ в зависимости от напряжения на электродах ячейки, концентрации МЖ в объеме ячейки, полярности и рода отражающего электрода. Также представлены результаты экспериментов по исследованию динамики образования (разрушения) слоя концентрированной МЖ вблизи металлического и полупроводникового электрода и численного моделирования исследуемых отражающих систем, приведены результаты исследования электрофизических свойств ячейки, заполненной МЖ,в электрическом поле.

Ранее исследовалась интерференция света в однородном приэлек-тродном слое концентрированной МЖ, который расположена между тонким прозрачным полупроводниковым электродом Ь»205ьпО2 и МЖ в объеме ячейки [2]. В экспериментах настоящего диссертационного исследования использовались металлический и полупроводниковый электроды ввиду характерного отличия их оптических свойств. При описании металлического электрода необходимо учитывать наличие оксидной пленки, в то время как в случае полупроводникового электрода изменение толщины оксидного слоя на'полупроводнике незначительно влияет на точность определения толщины нанесенной нанопленки при использовании эффективных значений показателей преломленйя и поглощения подложки [3]. В качестве отражающего металлического электрода использовалась стеклянная пластинка, на которую методом ва^умного напыления нанесен алюминий. Данная технология изготовления алюминиевого зеркала позволила определить комплексный показатель преломления собственно алюминия, т.к. на границе «стекло - алюминий» нет оксидной пленки. Полупроводниковым электродом служила заготовка для производства интегральных схем с нанесенным на сапфир полированным кремнием. С помощью нулевого эллипсометрического метода были получены значения оптических констант алюминия - п=0,43±0,08, к=1,7±0,1; оксидной пленки на алюминии - п=1,9±0Д, к =0,09±0,01, <1=0,2 мкм; полупроводникового электрода - п = 2,9 ± 0,4 и к =1,3±0,3 для надежности 0,95.

По измеренному отношению обобщенных коэффициентов Френеля при решении обратной задачи эллипсометрии [1] находились неизвестные оптические характеристики изучаемой нами слоистой системы. Металлический электрод представлялся в виде непрозрачной подложки с тонкой оксидной пленкой на ееповерхности. При включении электрического поля вблизи электрода образуется тонкий слой концентрированной МЖ. Поэтому, для описания изменения эллипса поляризации света, отраженного от фаницы «МЖ -• металлический электрод» в электрическом

поле, использовалась модель «двухслойная пленка, расположенная между полубесконечной средой и металлической подложкой». При построении модели в случае полупроводникового электрода реальная система заменялась однослойной пленкой, расположенной между полубесконечной средой и полупроводниковой подложкой. В моделях полагалось, что все границы раздела сред резкие и идеально гладкие, а слои оптически однородные и изотропные. В эллипсометрии прибегают к таким упрощениям, ввиду того, что очень сложно учесть частичное или неравномерное покрытие подложки, а так же неровности самих подложек и границ слоев [1]. Следовательно, из экспериментальных данных по изменению эллипса поляризации отраженного света в рамках используемой модели определялась эквивалентная (усредненная) толщина приэлектродного слоя. Изменение поляризации отраженного от ячейки света было вызвано дополнительной интерференцией в слое, образующемся в приэлекп родной области под действием электрического поля. Теоретическая номограмма - зависимость азимутов анализатора А от азимутов компенсатора К — (точки на рис. 3) была получена путем решения обратной задачи для основного уравнения эллипсометрии [1] с учетом выбранной нами модели. Расстояние между соседними точками теоретической номограммы соответствовало изменению толщины образующегося слоя концентрированной МЖ вблизи электрода на 1 нм.

200 190 180 170 160 150 140

А- фал

20

К, град 1

40

60

80

100 80 60 40 20 0

й, нм

100

+ +

+ +

+ * 1

о I I

+ О ° -г

а + ° ^ 5

о V х х х * !

° * ° х хХ

♦ X х '

х * 1:, кВ/м

0

12 16 20 24

Рис. 3. Сравнение экспериментальной номограммы с теоретической при отражении света от металлического электрода (отрицательная полярность: н—

Рис. 4. Зависимость изменения толщины слоя <1 концентрированной МЖ от усредненной напряженности электрического поля Е для отрицательной (10"' об. % -

10 об. %, х - 2,5-10 об. %, положи- и; 2,5-10 об. % - о) и положительной

тельиая полярность: 0-10 об. %).

(10"1 об. % -+; 2,5-10'об. % - х) полярности металлического электрода.

100 (1, нм 60 100

й

80 ...Й а н д 80

60 в ез 40 д • Ш - 60

40 Й Й ©<Ь 6 X 40

20 й а А ® © 20 х* с 20

Е,'кВ/м

"(Г , . ; •: 1 : ! Л ( 0 ф, об. % 0

0' : "4

12 16 20 24

Рис. 5. Зависимость изменения толщины 4 приэлектродного концёшрировашюгх) слоя МЖ вблизи полу проводникового (10"1 об. % - х; 2,5- 10~2 66.'% — ' V) и металлического (104 об. % - □; 2,5-10"2 об. %- о) электродов отрицательной полярности от усредненной напряженности элекгрического поля Е (расстояниамеаду электродами 15 мм).

0 0,04 0,08 0,12 Рис. 6. Сравнение характера зависимости толщины нриэлектродного слоя МЖ при фиксированном напряжении на ячейке (Д -300 В, * -180 В) и проводимости МЖ (•) от концентрации МЖ.

На рис. 4 представлены зависимости изменения толщины приэлек-тродного слоя МЖ от усредненной напряженности Е=Ш, где I - расстояние между электродами ячейки. Из графиков (рис. 4) следует, что с увеличением величин Е и <р увеличивается толщина приэлектродного слоя МЖ вблизи металлического электрода. Аналогичные закономерности наблюдались и в случае полупроводникового электрода. Увеличение концентрации дисперсной фазы МЖ <р в объеме ячейки приводит к увеличению проводимости МЖ а (рис. 6, •), а, следовательно, и к увеличению протяженности области локализации объемного заряда. Это, в свою очередь, приводит к увеличению числа частиц дисперсной фазы, участвующих в электрофорезе. Поэтому с увеличением концентрации дисперсной фазы МЖ в эксперименте наблюдается увеличение толщины слоя концентрированной МЖ (рис. 6, Д - 300В и * - 180В).

При сравнении зависимостей изменения толщины приэлектродного концентрированного слоя МЖ с1, образующегося вблизи полупроводникового и металлического электродов от усредненной напряженности электрического поля, оказалось, что толщина приэлектродного слоя МЖ для фиксированного значения Е, ср и полярности электрода не зависит от типа электрода (рис. 5). Следовательно, наслаивая на поверхность электрода с неизвестными оптическими параметрами слой концентрированной МЖ, можно определять

толщину и оптические свойства многослойных наноструктур иа поверхности известных и перспективных материалов.

В результате экспериментального исследования динамики образования приэлектродного концентрированного слоя МЖ вблизи полупроводникового и металлического электродов получены зависимости изменения интенсивности фототока на выходе эллипсометра / в закомпенси-рованном состоянии от времени действия электрического поля для различных значений амплитуды импульсов напряжения. На рис. 7 представлена нормированная экспериментальная зависимость для полупроводникового электрода при напряжении на электродах ячейки 300В в относительных единицах (кривая 1), где 1В - интенсивность деполяризованного света, 1тах — максимальное значение интенсивности отраженного света (что соответствует образованию приэлектродного концентрированного слоя МЖ).

(Г-Ь)'Ч шах» ОТН. еД.

отн. ед. 1/[0, КГ1 отн. ед.

\у>" V

А / / 1 / 2 г У \

/ А ^/У 1 /*— 1 4, нм

ю

20

30

50

100

150

200

Рис. 7. Экспериментальная зависимость изменения интенсивности света, отраженного от полупроводникового (1) и металлического (2) электродов, от времени действия патя для импульса напряжения 300В (концентрация МЖ 6,3-10'2 об. %).

Рис. 8. Теоретическая зависимость изменения интенсивности света, отраженного от полупроводникового (1) и металлического (2) электродов, от толщины слоя (I концентрированной МЖ.

На основе результатов численного моделирования получена теоретическая зависимость интенсивности отраженного света в закомпенси-рованном состоянии эллипсометра для однослойной системы от толщины концентрированного слоя МЖ, образующейся на полупроводниковом электроде (рис. 8, нормированная кривая 1 для напряжения 300В и концентрации дисперсной фазы МЖ 6,3-10'2 об. %). Сравнивая теоретические и экспериментальные зависимости согласно методике, предложенной в [4], получены зависимости толщины концентрированного слоя МЖ от времени действия электрического слоя. На рис. 9 изобра-

жены такие зависимости для МЖ концентрации 6,3-10" об. %. Для момента времени 0-3 с толщина приэлектродного слоя (1 линейно зависит от времени действия электрического поля. Это позволило определить скорость образования слоя концентрированной МЖ V. На рис. 10 представлена зависимость скорости роста приэлектродного концентрированного слоя, рассчитанная по данным рис. 9. Данная зависимость аппроксимируется функцией \(Е)=Ъ Е, где значение Ь* составило 3,4Т0"13 м2/(с-В). ,

80 60 40 20

4 им

л* »■ А* V

о0 о О О

Л

оО

Оо

и с

0

10

15

20

25

V. нм/с

0

8

12 16 20

24

Рис. 9. Зависимость изменения толщины слоя концентрированной МЖ вблизи полупроводникового электрода от времени для импульсов напряжений различной амплитуды (концентрация МЖ 6,ЗШг об. %: 4-3008, М-240В, А-180В, х-120В, о-бОВ).

Рис. 10. Зависимость скорости роста слоя концентрированной МЖ вблизи полупроводникового электрода от напряженности поля для I- 0-3 с (концентрация МЖ 6,310 2 об. %).

Численное моделирование изменения интенсивности света, отраженного от металлического электрода, в электрическом поле показало, что с ростом толщины слоя концентрированной МЖ интенсивность света изменяется так, как показано на рис. 8 (кривая 2). Экспериментальные зависимости имеют такой же характер (рис. 7, кривая 2). На рис. 7 интенсивность света на выходе эллипсометра I отнесена к интенсивности света на выходе лазера 10. Наличие непериодических колебаний оптического сигнала свидетельствовало о развитии в ячейке с МЖ гидродинамической неустойчивости.

С целью исследования особенностей проводимости МЖ в приэлек-тродном концентрированном слое МЖ вблизи металлического электрода получены ампер-временные зависимости тока для импульсов напряжения различной амплитуды (рис. 11). Импульсы напряжения подавались на электроды ячейки, начиная с 2В. Это позволило исключить влияние электрохимических реакций на процесс образования приэлектродного слоя. Концентрация частиц магнетита в объеме ячейки после

образования слоев изменяется на -3%. Это позволило считать, что образование слоев концентрированной МЖ не изменяло сопротивление МЖ в объеме ячейки. Тогда сопротивление концентрированных слоев Ra, есть разность сопротивлений ячейки, найденных по стационарному (Rcm) и пиковому (R„a ~ 1МОм) значению тока ампер-временной зависимости.

I, щ. Ä

О 10 20 30

Рис. 11. Ампер-временные зависимости для различных импульсов напряжений V от 2 В (концентрация МЖ 10"'об. %, расстояние между электродами 360 мкм: 1 - 1, 4В; 2 - 3,6В; 3 - 5В; 4 - 6,5В; 5 - 9В).

асп, 10 См/м

I IJ Г I 1 \

t i ж г ж j

цв |

Рис. 12. Зависимость удельной проводимости концентрированного слоя МЖ ва от напряжения V (поляризующее напряжение 2В, расстояние между электродами 360 мкм: а - 10"'об. %, А-5-10"'об. %).

Проводимость концентрированных слоев МЖ оценивалась из соотношения /?с, = , где с?I и <13 - толщины слоев, образующихся

вблизи электродов при данном напряжении {/. Ввиду независимости толщины приэлекгродного слоя концентрированной МЖ электрода от типа электрода, для величин с// и пользовались результатами, полученными по эл-липсометрическим измерениям (для МЖ концентрации 5-Ю"1 об. % значения толщины концентрированного слоя МЖ были взяты из работы [2]). Зависимость удельной проводимости концентрированных слоев от напряжения, поданного на электроды ячейки, для МЖ концентрации 10"'об. % и

510"1 об.

% представлена на рис. 12. Оказалось, что удельная проводимость концентрированного слоя МЖ вблизи металлического электрода на 3-4 порядка меньше удельной проводимости в объеме ячейки и не зависит от напряжения в пределах ошибок определения ггс,. Это позволяет считать, что заряд накапливается на границе «приэлеюгродный слой МЖ - МЖ в объеме ячейки».

Проведено исследование изменения экстинкции света при прохождении через слой МЖ с концентрацией 10°об. % в электрическом поле. Показания всех вольтметров, соединенных с фотоприемниками (рис. 2),

1 а

1

0,9

X X

% X X X'

0,8

О 200 400

Рис. 13. Относительное изменение интенсивности света, прошедшего через МЖ, для напряжения на электродах и=150В (х - «третий» мультиметр, ■ — «второй» мультиметр).

относились к показаниям «пер- . _ I,/!,, отп. ед. вого» вольтметра, регистрирующего сигнал вблизи электрода с

ноложительньш потенциалом. | [ V .. X

На рис. 13 представлены результаты экспериментального исследования изменения экстинкции света при прохождении через слой МЖ в электрическом поле для напряжения на электродах

0=150В. Как видно из рис. 13, 1,мин

изменение относительной интенсивности проходящего света по сравнению с первоначальным значением для соответствующей области (середина ячейки, при-электродная область) не превышало ошибки измерений 5%. Итак, в эксперименте по прошествии времени ~8 часов не наблюдался электрофорез частиц в середине ячейки. Полученные результаты позволяют считать, что частицы дисперсной фазы МЖ заряжаются только в приэлекгродной области.

Четвертая глава посвящена уточнению физической модели образования приэлектродного слоя МЖ в электрическом поле на основе анализа уравнения Эйнштейна - Фоккера - Планка для движения малых частиц и моделированию изменения электрической части свободной энергии ячейки с МЖ в электрическом поле в стационарном состоянии.

Поток частицу к электроду определялся формулой , ,..

> = и(х,0-и-^, (1)

ох

где и(х,1) ~ скорость систематического движения частицы, п - концентрация частиц. Первая часть потока ] обусловлена внешними силами, действующими на частицу — систематический поток, а вторая часть у обусловлена случайными флуктуирующими воздействиями на частицу со стороны частиц среды - диффузионный поток. Выражение для градиента концентрации частиц дисперсной фазы МЖ, по аналогии с задачей Томпсона об остывании полупространства, имеет вид

дп _ Ир '

дх

■е

(2)

где по — концентрация МЖ в объеме ячейки. Начальная концентрация частиц на электроде (х=0) равняется 0, т.е. п| _0 = 0. В первом приближении полагалось, что после включения электрического поля все частицы магнетита, попавшие на электрод вследствие электрофореза или диффузии, прилипают к нему. Далее рассматривалось изменение концентрации частиц на электроде (х=0). Для потока частиц на электро-

де (х=0) имеем ]\х_0 = «с

Р л-1

. Изменение числа частиц N

вблизи электрода на единице площади связано с потоком частиц на электроде _/| соотношением

N

' I в ' ¡ты

= = по ] «(*,/)-у— ^ = «0 |М(х,/)£Й-2-Л)—

(3)

Экспериментальная зависимость величины Nж:п определялась выражением N п -V

2 » /Ч, » *ГП ' Г

N. =-

5 5 5

где учитывалось, что V(Е)= Ь ■Е, а псл - концентрация частиц дисперсной фазы МЖ в прюлектродном концентрированном слое МЖ Так как диффузионный член в выражении (3) пропорционален корню го времени, то из сравнения 1^*экт и следует, что систематическая компонента/ в (^ пропорциональна времени, а скорость систематического движения,и не зависит от времени. В МЖ, особенно в тренированных электрическим полем, всегда существуют агрегаты частиц дисперсной фазы МЖ [5]. Пусть в. приэлек-тродной области частицы объединяются в клубковидные агрегаты го т частиц. Раднус (га) и заряд (да) агрегата связаны с аналогичными величинами для

одной частицы следующими соотношениями га = 1[т-г0, д() = ш-с/0. Для величины АТ* в случае агрегатов имеем .

Ха = п„

(■л]т и0-2

л-^пг

(5)

где величины О0 и щ соответствуют частице радиусом ги=5тл, а концентрация частиц в объеме п'0 определяется выражением щ =

Ап-т-г^

.з'

к

N.

дифф

где £-10 В/м, ц - \е~ , г0=5 нм, Г=300К. Анализ (7) показал, что в случае монодисперсной модели МЖ {т=1) систематическая составляющая потока частиц превышает диффузионную, начиная с ~3с после включения поля, что не описывает прямопропорциональную зависимость толщины приэлектродного слоя от времени для интервала времени 0-3 с (рис. 9). Если же положить, что в МЖ движутся агрегаты, состоящие из т=10 и более частиц, то систематическая составляющая потока частиц

больше диффузионной

К

К

дифф

начиная со времен />0,5 с после

600

400

200

<31, нм

включения поля. Следовательно, можно предположить, что образование приэлектродного слоя концентрированной МЖ происходит в основном за счет движения в приэлекгродной области заряженных агрегатов МЖ, содержащих 10 и более частиц магнетита.

Исследуемая система в стационарном состоянии представлялась в виде трехслойного конденсатора с проводимостью. Проведено численное моделирование изменения электрической части свободной энергии ячейки с МЖ в электрическом поле в стационарном состоянии (с образовавшимися приэлектродными слоями) в зависимости от толщины приэлектродного слоя вблизи положительно электрода с// для различных напряжений на электродах ячейки. В модели закладывались следующие параметры: удельная проводимость приэлектродных слоев

МЖ СГ] = <т3 = 5 • 1042 См / м, удельная проводимость МЖ в объеме ячейки <т2 =10~*См1м; диэлектрическая проницаемость с, = = 6, е2 = 2 приэлектродных концентрированных слоев и МЖ в объеме ячейки соответственно, расстояние между электродами I - ЗбОмкм.

0

«

0 2 4 6 8 и, В

Рис. 14. Зависимость толщины приэлектродного слоя концентрированной МЖ от напряжения на электродах ячейки: х - модель, о - эксперимент.

Вблизи отрицательного электрода образуется слой концентрированной МЖ, толщина которого с13 в —1,5 раза больше, чем толщина прюлектроднЬш слоя МЖ вблизи положительного электрода (рис. 4). Поэтому в модели полагалось с13 = 1,5 с11 и в результате получилась зависимость для АРЭ,;.

Др _ (е2 • / • <У I2 + £! • 2,5 • ах • сг22 (с, ■/ + а2'2М)2 (7)

2-1 ' (с, •/ + 2,5ст2^|)2

Используя выражение (7), оценивалась толщина приэлектродных слоев, образующихся при данном напряжении на электродах ячейки. Для этого величина ЛГЭЛ относилась к числу частиц N дисперсной фазы МЖ, находящихся в призлектродном концентрированном слое МЖ толщиной (1]. Полагалось, что слой прекращает расти, когда энергия частицы 1У-АРГ,/М станет сравнимой с энергией теплового движения кТ^4-Ю"21 Дж. На рйс. 14 представлена зависимость толншны приэлек-тродного слоя МЖ (х) от напряжения и, полученная в результате численного моделирования процесса образования приэлектродных слоев. Несмотря на расхождение численных расчетов с экспериментом (рис. 14), модель трехслойного конденсатора правильно описывает процесс образования приэлектродных слоев МЖ. Так из результатов численного моделирования следует, что приэлектродный слой образуется только при некотором минимальном напряжении на электродах ячейки, при котором энергия частицы дисперсной фазы превышает тепловую энергию.

В заключении сделаны основные выводы по результатам диссертационной работы. '"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. С помощью нулевого эллипсометрического метода определены оптические свойства электродов, использующихся в экспериментах. Дчя алюминия показатели преломления оказались равными п = 0,43 ± 0,08 и к= 1,7 ±0,1. Показатели преломления и толщина оксидной пленки на поверхности алюминия равны п= 1,7 ±0,1; к =0,09 ±0,01, с!=0,2 мкм. Оптические константы полупроводникового электрода: п= 2,9 ±0,4 и к= 1,3 ± 0,3. Значения оптических констант отражающих электродов, определенных экспериментально, близки к табличным значениям.

2. На основе результатов эллипсометрических измерений установлено, что толщина слоя концентрированной МЖ растет с увеличением напряженности электрического поля в ячейке и не зависит от свойств электрода. Это свойства может быть использовано в технике определения толщины и оптических констант многослойных наноструктур на поверхности известных и перспективных материалов. Изменять один из параметров, входящих в основное уравнение эл-

липсометрии, можно не посредством изменения угла падения света или замены типа жидкости, заливаемой в ячейку, а путем наслаивания на поверхность произвольного электрода слоя концентрированной МЖ с известной толщиной и оптическими свойствами. Толщину слоя можно легко менять посредством изменения напряженности электрического поля в ячейке с МЖ. Затем после решения обратной задачи эллипсометрии для многослойной системы определяются неизвестные параметры отражающего электрода.

3. Проведено численное моделирование отражательных способностей рассматриваемых в экспериментах систем, представляя слой концентрированной МЖ ввиде тонкой однородной пленки с резкими границами. На основе анализа уравнения Фоккера - Планка для движения частиц дисперсной фазы МЖ в электрическом поле установлено, что образование призлектродного слоя концентрированной МЖ вблизи электрода происходит за счет движения в приэлектродной области заряженных агрегатов, состоящих из 10 и более частиц дисперсной фазы МЖ. Результаты моделирования согласуются с результатами экспериментального исследования динамики образования слоя концентрированной МЖ вблизи полупроводникового и металлического электродов в электрическом поле.

4. На основе результатов исследования изменения экстинкции света, проходящего через слой МЖ в электрическое поле, установлено, что частицы дисперсной фазы в объеме ячейки не участвуют в электрофорезе и приобретают заряд только в области локализации объемного заряда

5. Проведены исследования электрических и оптических свойств электрофор,ети^еской ячейки с МЖ. Установлено, что удельная проводимость призлектродного слоя концентрированной МЖ вблизи металлического электрода (~5-10~12 См/м) на 3-4 порядка меньше удельной проводимости МЖ в объеме ячейки и не зависит от напряжения на электродах ячейки. Это позволяет считать, что заряд накапливается на границе «приэлектродный слой МЖ — МЖ в объеме ячейки».

6. Проведен численный расчет изменения электрической части свободной энергии ячейки с МЖ в электрическом поле. Ячейка с МЖ в стационарном состоянии заменена трехслойным конденсатором с проводимостью. На основе результатов моделирования, показано, что приэлектродный. концентрированный слой МЖ образуется только при некотором минимальном напряжении на электродах ячейки, что и наблюдается в эксперименте.

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ржанов A.B. и др. Основы эллипсометрии. — Новосибирск: Наука, 1978.-424 с.

2. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Дискаева E.H. Использовнаие метода эллипсометрии для определения толщины приэлектродного слоя в постоянном электрическом поле // Проблемы физико-математических наук: Материалы 50 научно-методической конференции преподавателей и студентов «Университетская наука - региону». — Ставрополь: Изд-во СГУ,2005.-С. 18-21.

3. Бштенко Д.И., Полянская В.П. и др. Влияние переходного слоя на результаты эллипсометрических исследований наноразмерных слоев //ЖТФ, 2005 - Т.75. - вып. 6. - С.69-73.

4. Дискаева E.H. Исследование свойств приэлектродного слоя магнитной жидкости по эллипсометрическим ^-электрофизическим измерениям: Дис. ...канд. физ.-мат. наук.-Ставрополь, 2006,, , ¡

5. Скибин Ю.Н., Коробова H.H. Рассеяние света магнитными жидкостями // V Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей: Тез. докл.-Душанбе, 1988.-С. 77-78. , : ,

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в журналах из перечня ВАК: . . i !, . .

1. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Гетманский А.А. Электроотражение света от границы «магнитная жидкость алюминиевый электрод»//Нанотехника, 2008-Т.15. - вып. 3. С. 6-11.

2. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Гетманский A.A. Динамика образования и разрушения слоя наночастиц вблизи электрода в электрическом поле // Нанотехника, 2009 - Т. 17.—вып. 1. С. 83-90.

Статьи в материалах Международных и Всероссийских конференций:

3. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А:, Дискаева E.H., Гетманский A.A. К вопросу о заряде коллоидной частицы'в магнитной жидкости в электрическом поле // Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей. Сборник докладов VTI1 Международной научной конференции. - СПб.: ВВМ, 2006.-Cí 30-33.

4. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Гетманский A.A. Электроотражение света от границы «металл — магнитная жидкость» //1 Всероссийская научная конференция «Физико-химические и прикладные проблемы магнитных дисперсных наносистем» (9-12 сентября 2007): сб. докл. -Ставрополь: Изд-во СГУ. - С. 134-140.

5. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Гетманский A.A. ЭлектроиНтер-ферепция при осаждении наночастиц на металлическом электроде // Сборник научных трудов 13-ой Международной Плесской конференций

по магнитным жидкостям (сентябрь 2008 г., г. Плес). - Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2008.- С. 186-190.

6. Гетманский A.A. Нелинейные свойства ячейки, заполненной слабо-проводящим магнитным коллоидом, в электрическом поле // Материалы XVI Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» [Электронный ресурс] — М: МАКС Пресс, 2009. -httpy/vvww.lomonosov-msu.ni/archive/Lomomsov_2009^tm/23_15:pdf.htai.

7. Гетманский A.A. Электроинтерференция света в тонкой пленке, состоящей из наночастиц, обратимо образующейся на непрозрачных электродах ÍÍ Матер. 15 Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. - Кемерово, 2009. - С.97-98.

8. Чеканов В.В., Бондаренко ЕА., Гетманский A.A. О зависимости толщины нрюлекгродных слоев магнитной жидкости от напряжения на элекхродах ячейки // II Всероссийская научная конференция «Физико-химические и прикладные проблемы магнитных дисперсных ганосистем» (14-17 сентября 2009): сб. докл. - Ставрополь: Изд-во СГУ. - С. 134-140. Статьи в материалах региональных конференций:

9. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Дискаева E.H., Гетманский A.A. Влияние полярности электродов на толщину приэлектродного слоя МЖ в электрическом поле и заряд частицы вдали от электродов // Физико-математические науки на современном этапе развития Ставропольского государственного университета: Материалы 51 научно-методической конференции преподавателей и студентов «Университетская наука -региону». - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2006. - С. 147-150.

10. Гетманский А А. Эллипсометрия света, отраженного от слоя МЖ вблизи металлического электрода в электрическом поле // Научно-инновационные достижения физико-математического факультета в области физико-математических и технических дисциплин: Материалы 53 научно-методической конференции преподавателей и студентов «Университетская наука - региону». - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2008. - С. 104-106.

11. Гетманский A.A. Об особенностях эллипсометрических измерений при определении констант металла и анализа ошибок этих измерений // Научно-инновационные достижения физико-математического факультета в области физико-математических и технических дисциплин: Материалы 53 научно-методической конференции преподавателей и студентов «Университетская наука - региону». - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2008. - С. 106-110.

12. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Гетманский A.A. О диэлектрической проницаемости магнитной жидкости // Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных и прикладных наук на физико-математическом факультете: Материалы 54 научно-методической конференции преподавателей и студентов «Университетская наука - региону». - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2009. - С.5-8.

Подписано в печать 10.12.09 Формат 60x84 1/16 Усл.печ.л. 1,22 Уч.-изд.л. 1,02

Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ 415

Отпечатано в Издательско-полиграфическом комплексе Ставропольского государственного университета. 355009, Ставрополь, ул.Пушкина, 1.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Интерференция света в тонком слое на границе с магнитной дисперсной наносистемой.

1.2. Электрические свойства слабопроводящих дисперсных наносистем в электрическом поле.

Выводы и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объект исследования.

2.2. Экспериментальные установки.

2.3. Методика проведения экспериментов.

2.4. Анализ ошибок эллипсометрических измерений.

2.4. Анализ ошибок электрофизических измерений.

ГЛАВА 3. СВОЙСТВА СЛОЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ ВЛИЗИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО И ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЭЛЕКТРОДОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

3.1. Моделирование систем однородных слоев.

3.2. Определение оптических параметров отражающей системы.

3.3. Экспериментальное исследование свойств слоя концентрированной МЖ вблизи металлического и полупроводникового электродов в электрическом поле по эллипсометрическим измерениям.

3.4. Исследование динамики образования и разрушения приэлектродного слоя МЖ вблизи металлического и полупроводникового электродов в электрическом поле.

3.5. Исследование свойств приэлектродного слоя МЖ в электрическом поле по электрофизическим измерениям.

ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИЭЛЕКТРОДНОГО СЛОЯ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

4.1. Роль электрофореза и диффузии в процессе формирования приэлектродного слоя МЖ.

4.2. Изменение электрической части свободной энергии ячейки с МЖ при образовании приэлектродного слоя.

Актуальность проблемы

Интересной и актуальной проблемой в современной науке является проблема управления интерференцией поляризованных лучей в тонких пленках дисперсных наносистем. Результаты, полученные в данном направлении, могут быть использованы в технике просветляющей оптики, в технике отображения информации разными цветами.

Всвязи с ярко выраженными оптическими эффектами (изменение спектра отраженного света [125], визуализация автоволн [2], которые в отраженном свете ярко окрашены разными цветами) для изучения интерференции в тонких пленках дисперсных наносистем удобным объектом является магнитная жидкость (МЖ). Во внешних электрических полях в МЖ наблюдается увеличение концентрации частиц дисперсной фазы вблизи электродов. Следствием этого является изменение интерференционной картины света, отраженного от границы «прозрачный электрод - приэлектродный слой МЖ». Кроме того, при отражении света от такой границы в электрическом поле наблюдается изменение эллипса поляризации света. Оба эффекта зависят от величины электрического поля, концентрации дисперсной фазы МЖ и др. Поэтому исследования оптических свойств в МЖ напрямую связаны с проблемой интерференции лучей в тонких пленках. С другой стороны, благодаря таким исследованиям возможно уточнение свойств границ раздела между слоями МЖ различной концентрации и электродом, которые на сегодняшний день не до конца исследованы. Слабоизученным остается вопрос о влиянии концентрации дисперсной фазы МЖ в объеме ячейки и рода электрода на величину образующегося приэлектродного слоя при данной напряженности электрического поля в ячейке с МЖ.

Также является известным факт, что свойства вещества в случае тонких пленок отличаются от свойств объема из-за проявления размерных эффектов. Всвязи с этим, научный и практический интерес вызывает исследование свойств тонких (—0,1 мкм) приэлектродных слоев МЖ в электрическом поле вблизи принципиально различающихся по свойствам электродов - металлического и полупроводникового.

Целью настоящей работы является исследование особенностей образования приэлектродного слоя вблизи металлического (алюминий: N¿¡=0,50 -4,591) и полупроводникового (кремний: ЛГ5/=3,86 - 0,021) электродов по оптическим и электрофизическим измерениям.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

- определение закономерностей образования слоя концентрированной МЖ в зависимости от концентрации частиц дисперсной фазы МЖ в объеме ячейки, а также от свойств электрода на основе анализа результатов экспериментального исследования эллипса поляризации света, отраженного от границ «МЖ - оксидная пленка - металл» и «МЖ - полупроводник» в электрическом поле;

- численный расчет отражательных способностей металлического и полупроводникового электродов, на которых образовался слой концентрированной МЖ. Сравнение результатов численного моделирования с экспериментальными результатами, полученными ненулевым методом эллипсометрии;

- определение электрофоретического заряда частицы вблизи электрода и в объеме ячейки с МЖ;

- определение удельной проводимости приэлектродного слоя МЖ вбли- 4 зи металлического электрода на основании исследования электрических свойств ячейки с МЖ в электрическом поле;

- моделирование процесса образования приэлектродного слоя концентрированной МЖ.

Научная новизна:

Впервые на основе систематических эллипсометрических измерений и численного моделирования отражающих систем установлено, что изменение эллипса поляризации света при отражении от приэлектродного слоя МЖ в электрическом поле зависит как от оптических свойств электрода, так и концентрации МЖ в объеме ячейки. Впервые на основе результатов исследования изменения экстинкции света при прохождении через слой МЖ в электрическом поле установлено, что частицы дисперсной фазы приобретают заряд в области локализации объемного заряда, вне этой области они не заряжаются. На основе известных теоретических представлений и результатов моделирования процесса образования концентрированного слоя МЖ показано, что концентрированный приэлектродный слой образуется за счет движения в приэлектродной области заряженных агрегатов частиц дисперсной фазы МЖ.

Достоверность результатов, представленных в диссертационной работе, обеспечивается использованием современного высокоточного оборудования и стандартных методов исследования. Полученные экспериментальные результаты и результаты численного моделирования исследуемых отражающих систем не противоречат основным положениям физики.

Практическая ценность диссертации состоит в том, что результаты, полученные в ходе экспериментальных исследований свойств тонкого слоя концентрированной МЖ, обратимо образующегося на электродах ячейки с МЖ в электрическом поле, могут быть использованы при моделировании процессов электроочистки жидкостей от загрязнений размером 10-100 нм. Также результаты диссертационного исследования могут быть использованы в технике определения толщины и оптических свойств многослойных структур на поверхности известных и перспективных материалов.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Результаты- экспериментального исследования изменения эллипса поляризации монохроматического света, отраженного от границы «МЖ - оксидная пленка — металл» и «МЖ - полупроводник» в электрическом поле. Результаты исследования зависимости изменения толщины приэлектродного слоя концентрированной МЖ с течением времени при различных напряжен-ностях электрического поля, а также зависимости характера отражательной способности ячейки с МЖ в электрическом поле от оптических свойств отражающего электрода.

2. Вывод о том, что частицы дисперсной фазы МЖ заряжаются в области локализации объемного заряда.

3. Результаты моделирования процесса образования приэлектродного концентрированного слоя МЖ, на основе которых показано, что основную роль при образовании слоя играют агрегаты частиц дисперсной фазы МЖ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, а также списка цитируемой литературы. Диссертация изложена на 150 страницах, содержит 64 рисунка, б таблиц и список литературы из 161 наименования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. С помощью нулевого эллипсометрического метода определены оптические свойства электродов, использующихся в экспериментах. Для алюминия показатели преломления оказались равными п= 0,43 ± 0,08 и к= 1,7 ± 0,1. Показатели преломления и толщина оксидной пленки на поверхности алюминия равны п= 1,7 ± 0,1; к= 0,09 ± 0,01, (1=0,2 мкм. Оптические константы полупроводникового электрода: п = 2,9 ± 0,4 и к= 1,3 ± 0,3. Значения оптических констант отражающих электродов, определенных экспериментально, близки к табличным значениям.

2. На основе результатов эллипсометрических измерений установлено, что толщина слоя концентрированной МЖ растет с увеличением напряженности электрического поля в ячейке и не зависит от свойств электрода. Это свойство может быть использовано в технике определения толщины и оптических констант многослойных наноструктур на поверхности известных и перспективных материалов. Изменять один из параметров, входящих в основное уравнение эллипсометрии, можно не посредством изменения угла падения света или замены типа жидкости, заливаемой в ячейку, а путем наслаивания на поверхность произвольного электрода слоя концентрированной МЖ с известной толщиной и оптическими свойствами. Толщину слоя можно легко менять посредством изменения напряженности электрического поля в ячейке с МЖ. Затем после решения обратной задачи эллипсометрии для многослойной системы определяются неизвестные параметры отражающего электрода.

3. Проведено численное моделирование отражательных способностей рассматриваемых в экспериментах систем, представляя слой концентрированной МЖ ввиде тонкой однородной пленки с резкими границами. На основе анализа уравнения Фоккера - Планка для движения частиц дисперсной фазы МЖ в электрическом поле установлено, что образование приэлектродного слоя концентрированной МЖ вблизи электрода происходит за счет движения

131 в приэлектродной области заряженных агрегатов, состоящих из 10 и более частиц дисперсной фазы МЖ. Результаты моделирования согласуются с результатами экспериментального исследования динамики образования слоя концентрированной МЖ вблизи полупроводникового и металлического электродов в электрическом поле.

4. На основе результатов исследования изменения экстинкции света, проходящего через слой МЖ в электрическое поле, установлено, что частицы дисперсной фазы в объеме ячейки не участвуют в электрофорезе и приобретают заряд только в области локализации объемного заряда.

5. Проведены исследования электрических и оптических свойств элек-трофоретической ячейки с МЖ. Установлено, что удельная проводимость приэлектродного слоя концентрированной МЖ вблизи металлического электрода (~5-10"12 См/м) на 3-4 порядка меньше удельной проводимости МЖ в объеме ячейки и не зависит от напряжения на электродах ячейки. Это позволяет считать, что заряд накапливается на границе «приэлектродный слой МЖ - МЖ в объеме ячейки».

6. Проведен численный расчет изменения электрической части свободной энергии ячейки с МЖ в электрическом поле. Ячейка с МЖ в стационарном состоянии заменена трехслойным конденсатором с проводимостью. На основе результатов моделирования, показано, что приэлектродный концентрированный слой МЖ образуется только при некотором минимальном напряжении на электродах ячейки, что и наблюдается в эксперименте.

1. Buckman А.В. The optical constants or several metals in vacuum. // Surface Sci.1969. Vol. 16, Nl.P.l93-202.

2. Chekanov V.V., Iljuch P.M., Kandaurova N.V., Bondarenko E.A. Autowaves in near-surfase layer of magnetic fluid // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2005. V. 289. P. 107-109.

3. Feinleib J. Electrodynamics and quantum phenomena at interface // Phys.Rev.Lett.1966.Vol. 16, N13. P. 1200-1202.

4. Felici N J.DC Conduction in Liquid Dielectrics: A. Survey od Recent Progress (Part I) / J. Dirrect Current. 1971, Vol. 2. - №3. - p. 90-99.

5. Kozhevnikov V.M., Larionov Yu.A. Electrorheological of magnetic fluid // 9th International Conference in Magnetic Fluids. Book of Abstracts. Bremen, 2001.

6. Kozhevnikov V.M., Morozova T.F. Dielectric permittivity of a magnetic fluid stratum in electrical and magnetic fields // Magnetohydrodynamics. 2001. -Vol. 37.-№4.-P. 383-388.

7. Mclntyre J.D.E. Advances in electrochemistry and electrochemical engineering: Wiley. 1973. Vol.9. P. 61-166.

8. Zhakin A.I. Electrohydrodynamics: Basic Concepts, Problems and Applications. Kursk: Technical Univ. Press, 1996.

9. Zhakin, A. I. Electrohydrodynamics // CISM Courses and Lectures. No. 380 / ed. A. Castellanos. - Wien: Springer, 1998. - 83 p.

10. A.c. 1591065 СССР, МПК G01R32/15. Электрофорезный индикатор / Чеканов В.В. (СССР). Опубл. В Б.И., 1990, № 3.

11. Аверьянов П.В., Кожевников В.М., Морозова Т.Ф. Структурирование приповерхностных областей слоя магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях // 10 юбилейная международная конференция по магнитным жидкостям, Плес, 2002. С. 187-194.

12. Аверьянов П.В., Кожевников В.М., Морозова Т.Ф. Структурообразование в слое магнитной жидкости под воздействием постоянного электрического поля // Сборник научных трудов. Серия «Естественнонаучная». -Ставрополь: Изд-во СевКавГТУ. 2002. - С. 130-137.

13. Адамчевский И.А. Электрическая проводимость жидких диэлектриков. -Л.: Энергия, 1972. 295 с.

14. Азам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. — М.: Мир, 1981.-583 с.

15. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа, 1984. -519 с.

16. Ахалая М.Г., Какиашвили М.С., Берия В.П. Перспективы применения магнитных жидкостей в биологии и медицине. В кн.: Физические свойства магнитных жидкостей, Свердловск, 1983. - С. 115-121.

17. Белоножко Д.Ф., Григорьев А.И., Ширяева С.О. Неустойчивость заряженной границы раздела двух несмешивающихся вязких жидкостей с учетом релаксации заряда // ЖТФ. 1998. том 68. - №9. с. 13-19.

18. Берковский Б.М., Медведев В.Ф., Краков М.С. Магнитные жидкости. -М.: Химия, 1989.-240 с.

19. Биленко Д.И., Полянская В.П. и др. Влияние переходного слоя на результаты эллипсометрических исследований наноразмерных слоев // ЖТФ, 2005 Т.75. - вып. 6. - С.69-73.

20. Блум Э.Я. Состояние исследований и перспективы применения жидких намагничивающихся сред: Рижский семинар по магнитной гидродинамике // Магнитная гидродинамика. 1977. - №3. - С. 145-148.

21. Болога М.К., Гроссу Ф.П., Кожухарь И.А. Электроконвекция и теплообмен. Кишинев, 1977. - 315 с.

22. Бондаренко Е.А. Компьютерные измерения времен релаксации электрического и оптического откликов электрического сигнала от электрохимической ячейки / XLIV науч. метод, конф. «Университетская наука - региону»: Тез. докл. - Ставрополь, СГУ, 1999. - С. 67.

23. Бондаренко Е.А. Механизм формирования многослойной структуры магнитной жидкости в приэлектродной области: дис. . канд. физ.-мат. наук.- Ставрополь, 2001.

24. Бондаренко Е.А. Определение свойств тонкого приэлектродного слоя коллоидных магнетиков электрооптическими методами // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки- Ростов-на-Дону, 2006 № 4.

25. Борисова М.Э., Койков С.Н. Физика диэлектриков. Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1979.-239 с.

26. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. - 721 с.

27. Бутенко A.A., Володихина И.И., Никитин Л.В., Тулинов A.A. Электроотражение света от тонкой пленки, граничащей с магнитной жидкостью. // Материалы V Всесоюзного совещания по физике магнитных жидкостей,- Пермь, 1990. С.36-37.

28. Бутенко A.A., Ларионов Ю.А., Никитин Л.В., Тулинов A.A., Чеканов В.В. Оптическая и магнитная интерференция в тонком прозрачном электроде, граничащем с магнитной жидкостью // Известия АН СССР. сер. Физ. - 1991. - Т. 55. - № 6. - С. 1141 - 1145.

29. Ван Кампен Н.Г. Стохастические процессы в физике и химии, М.: Высш. шк., 1990.-376 с.

30. Вислович А.Н., Гордеев Г.М., Ржевская С.П., Фертман В.Е. Электрические характеристики концентрированной магнитной жидкости // Тезисы докладов X рижского совещания по магнитной гидродинамике. Т.1. Са-ласпилс, 1981.-С. 190-191.

31. Вихренко В. С. Теория деполяризационного молекулярного рассеяния света УФН, 1974 - Т.113, вып. 4, с. 627 - 661.

32. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975. - 512 е.

33. Гетманский A.A. Нелинейные свойства ячейки, заполненной слабопро-водящим магнитным коллоидом, в электрическом поле // Материалы XVI Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2009». Москва, 2009.

34. Гетманский A.A. Электроинтерференция света в тонкой пленке, состоящей из наночастиц, обратимо образующейся на непрозрачных электродах // Материалы 15' Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. Кемерово, 2009. — С.97-98.

35. Гордеев Г.М., Матусевич Н.П., Ржевская С.П., Фертман В.Е. Электрические свойства магнитных жидкостей // Физические свойства магнитных жидкостей / Сб. науч. тр. Свердловск, 1983. - С. 98-102.

36. Горшков М.М. Эллипсометрия. М.: Сов. радио, 1974. - 200 с.

37. Гришин О.В., Леонова В.И., Редькин В.М. Поведение магнитной жидкости в электрическом поле плоскопараллельной ячейки с малым расстоянием между электродами // Пятая всесоюзная конференция по МЖ. Т. 1. -Москва, 1988. С. 69- 70.

38. Дамаскин Б.Б., Петрий O.A. Введение в электрохимическую кинетику. -М: Высш.шк., 1983. -400с

39. Диканский Ю.И. Эффекты взаимодействия частиц и структурно-кинетические процессы в магнитных коллоидах: дис. . д-ра физ.-мат. наук. Ставрополь, 1999.

40. Диканский Ю.И., Ачкасова Е.А., Полихрониди И.Г. Дифракционное рассеяние света структурированными магнитными жидкостями в сдвиговом течении // Коллоидный журнал, 1995. Т57. - №1. - С113-116.

41. Диканский Ю.И., Кожевников В.М., Чеканов В.В. Магнитная восприимчивость и электропроводность МЖ при наличии структурных образова-ний//Физические свойства МЖ: сб. статей/ УНЦ АН СССР. Свердловск, 1983. - С.28-33.

42. Диканский Ю.И., Кожевников В.М., Чеканов В.В. Физические свойства магнитных жидкостей / Сб. науч. тр. — Свердловск, 1983. С. 28-33.

43. Диканский Ю.И., Нечаева O.A. Структурная самоорганизация в тонком слое магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях //10 юбилейная международная конференция по магнитным жидкостям, Плес,2002. С. 270-276.

44. Диканский Ю.И., Нечаева O.A. Структурные превращения в магнитной жидкости в электрическом и магнитных полях // Коллоидный журнал.2003. Т. 65. - № 3. - С. 338-342.

45. Дискаева E.H. Исследование свойств приэлектродного слоя магнитной жидкости по эллипсометрическим и электрофизическим измерениям: дис. .канд. физ.-мат. наук. Ставрополь, 2006. - 153 с.

46. Дискаева E.H., Бовин А.Н. Использование эллипсометрического метода для исследования тонких проводящих пленок // Материалы III межвузовской научно-практической конференции: Тезисы докладов. Т. 2. Ставрополь: СевКавГТИ, 2004. -С. 112-115.

47. Дроздова В.И. Концентрационные структуры и межфазные явления в магнитных коллоидах: дис. . д-ра физ.-мат. наук. Ставрополь, 1998.

48. Духин С.С. Электропроводность и электрокинетические свойства дисперсных систем. — Киев.: Наук, думка, 1975. — 246 с.

49. Духин С.С., Дерягин Б.В. Электрофорез М.: Наука, 1976. - 327 с.

50. Духин С.С., Шилов В.Н. Диэлектрические явления и двойной слой в дисперсных системах и полиэлектролитах. Киев: Наукова думка, 1972. - 207 с.

51. Духин С.С., Эстрела-Льепис В.Р., Жолковский Э.К. Электроповерхностные явления и электрофильтрование. Киев: Наук.Думка, 1985.-283с.

52. Дюповкин Н.И. и др. Влияние структуры на диэлектрическую проницаемость магнитной жидкости // V Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей: Тез. докл. Пермь, 1990. - С. 57.

53. Дюповкин Н.И., Митькин Ю.А., Орлов Д.В. Электрические характеристики феррожидкостей на кремнийорганической основе // Материалы II Всесоюзной школы семинара по магнитным жидкостям. - М.: Изд-во МГУ, 1981.-С. 28-29.

54. Дюповкин Н.И., Орлов Д.В., Русакова H.H., Фингерова A.JI. Влияние магнитного поля на электрические и реологические свойства магнитных жидкостей // Материалы III Всесоюзного совещания по физике магнитных жидкостей. Ставрополь, 1986. - С. 50 - 52.

55. Жакин А.И. Ионная электропроводность и комплексообразование в жидких диэлектриках; УФН. 2003. т. 173. -№1ю с.51-68.

56. Жакин А.И. Приэлектродные и переходные процессы в жидких диэлектриках // УФН. 2006. - Т. 176. - №3. - С. 289 - 310.

57. Жакин И.А. Электрогидродинамическая неустойчивость слабопроводя-щей жидкости, расположенной между сферическими электродами // Магнитная гидродинамика. 1989. -№ 2. - С. 97-105.

58. Зубко В.И., Оноприенко Т.А., Скоржинский A.M., Коробов В.А., Сицко Г.Н. Влияние состава среды магнитных жидкостей на их электрические свойства // Тезисы 6 международной Плеской конференции по магнитным жидкостям. Плес, 1991.- С. 140-141.

59. Зубко В.И., Сицко Г.Н., Коробов В.А., Вислович А.Н, Берняк Н.К. Электрофизические свойства магнитных жидкостей // Тезисы 7 международной Плеской конференции по магнитным жидкостям.- Плес, 1989. С. 40.

60. Зубко В.И., Храповицкий В.П., Вислович А.Н. Электрофизические свойства магнитных жидкостей // Пятая всесоюзная конференция по МЖ. Т.1. -Москва, 1988. С. 100 - 102.

61. Кандаурова Н.В., Бондаренко Е.А. Нелинейные электрические свойства ячейки с магнитной жидкостью // Материалы XLII научно-методической конференции «Университетская наука региону». - Ставрополь: Из-во СГУ, 1997.-С. 80-81.

62. Кикоин К. Таблицы физических величин. Справочник. М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

63. Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Демин М.С. Электрокинетические параметры магнитодиэлектрического коллоида в нестационарных режимах при воздействии электрического и магнитного полей // Вестник СевКавГТУ. Ставрополь, 2007. - №. 1(10). - С. 56-61.

64. Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Мельченков Д.С. Подвижность зарядов в коллоиде высокодисперсного магнетита //10 юбилейная международная конференция по магнитным жидкостям, Плес, 2002. С. 281-285.

65. Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Морозова Т.Ф. Электрокинетические свойства тонкого слоя магнитной жидкости // 8-я Международная Плесская конференция по магнитным жидкостям: сборник научных трудов. -Плес, Россия, 1998. С. 40-42.

66. Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Чеканов В.В. Электроотражение тонкого слоя магнитной жидкости в ИК-диапазоне // VI Всесоюзная конференция по МЖ. Т.2. Москва: МГУ, 1991. - С. 15-16.

67. Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Чеканов В.В. Электропроводность и структурные образования в магнитных коллоидах // Всесоюзная конференция по электронной обработке материалов: тезисы докладов. -Кишинев, 1990. С. 170-172.

68. Кожевников В.М., Морозова Т.Ф. Электрофизические параметры тонких слоев магнитной жидкости и ее компонентов // Сборник научных трудов. Серия «Физико-химическая» Ставрополь, 1999 - №3. - С.60-66.

69. Кожевников В.М., Падалка В.В., Райхер Ю.Л., Скибин Ю.Н., Чеканов В.В. Оптическая анизотропия магнитной жидкости в скрещенных электрическом и магнитном полях // Изв. АН СССР, сер. физ. 1987. - Т. 51. - №6.-С. 1042-1048.

70. Кронкалнс Г.Э. Измерение коэффициентов теплопроводности и электропроводности феррожидкости в магнитном поле. Магнитная гидродинамика.-1977.- №31.-С. 138-140.

71. Кузнецов В.И. Химические реактивы и препараты (справочник). М. -Л.: ГНТИХЛ, 1953. - 670 с.

72. Лазаренко-Маневич Р.М. Коррозия и защита от коррозии. М: Наука, 1982.-177 с.

73. Лайнер В.И. Защитные покрытия металлов. М., 1974.

74. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Том VIII. Электродинамика сплошных сред. -М.: Наука, 1982. 620 с.

75. Лансберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976. - 928 с.

76. Ларионов Ю.А. Кинетика структурирования магнитного коллоида в приэлектродном слое: дис. . канд. тех. наук. Ставрополь, 2002. - 179 с.

77. Ларионов Ю.А. Динамика структурных превращений в тонком слое магнитной жидкости // VI Всесоюзная конференция по магнитным жидкостям: Тезисы докладов. Плес, 1991. — С. 15-16.

78. Мараховский А.С., Халуповский М.Д. Вывод рекуррентной формулы для отражательной способности многослойной структуры с поглощающимислоями для ТЕ и TM-волны, падающей под углом к нормали // Вестник СГУ. Вып.20. Ставрополь, 1999.

79. Месяц Г.А. Эктон лавина электронов из металла // Успехи физических наук. - 1995.-Т. 165.-№2.-С. 601-626.

80. Морозова Т.Ф. Формирование структуры в магнитной жидкости при воздействии поляризующего напряжения: дис. . канд. физ.-мат. наук. -Ставрополь, 2002. — 150 с.

81. Остроумов Г. А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей. М., 1979.

82. Падалка В.В. Взаимодействие коллоидных магнитных частиц с электрическим и магнитным полями: дис. . д-ра физ.-мат. наук. Ставрополь, 2004.

83. Падалка В.В., Ерин К.В. Влияние распределения частиц по размерам на двулучепреломление в магнитной жидкости // Проблемы физико-математических наук. Ставрополь, 1999. - С. 109 - 113.

84. Рабинович В.А., Хавин З.А. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1978. - 392 с.

85. Ржанов A.B. и др. Основы эллипсометрии. Новосибирск: Наука, 1978. -424 с.

86. Ржанов A.B. Эллипсометрия методы исследования поверхности.- Новосибирск: Наука, 1972. - 177 с.

87. Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш. Термодинамика, статистическая физика и кинетика. М.: Наука, 1972. - 400 с.

88. Саранин В.А., Жаров А.Н., Белоножко Д.Ф. Колебательная неустойчивость границы раздела проводящих жидкостей в нормальном электрическом поле. Письма в ЖТФ. 1997. - Т. 23. - №16. - С. 41-44.

89. Юб.Семихин В.И. Магнитные и диэлектрические свойства магнитных жидкостей // Пятая всесоюзная конференция по МЖ. Т. 1. — Москва, 1988. — С. 76- 77.

90. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т.2: Термодинамика и молекулярная физика. М.: Наука, 1990.

91. Сканави Г.И. Физика диэлектриков: область сильных полей. М.: Л., 1958.

92. Сканави Г.И. Физика диэлектриков: область слабых полей. М.: JL, 1949.

93. Сквайре Дж. Практическая физика. М.: Мир, 1971. - 246 с.

94. Скибин Ю.Н. Молекулярно-кинетический механизм электро- и магнитооптических явлений в магнитных жидкостях: дис. . д-ра физ.-мат. наук.-Ставрополь, 1996.

95. Скибин Ю.Н., Коробова H.H. Рассеяние света магнитными жидкостями // V Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей: Тез. докл. -Душанбе, 1988. С. 77 - 78.

96. Стишков Ю.К. Остапенко A.A., Петрова М.Ю. Влияние свойств материала электрода на проводимость и кинематику ЭГД- течений в изоокта-не // IV Всесоюз. конф. по магнитным жидкостям: Тез. докл. Плес, 1985.-С. 67.

97. Стишков Ю.К. Электрогидродинамические течения и механизмы электризации «технических» жидких диэлектриков // Электронная обработка материалов. 1977. № 6.

98. Стишков Ю.К., Остапенко A.A. Электрогидродинамические течения в жидких диэлектриках. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1989. -176 с.

99. Технология тонких пленок. Сб. статей / Под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. Пер. с англ. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко. М.: Сов. радио, 1977.

100. Тойберт П. Оценка точности результатов измерений. М.: Энергоатом-издат, 1988. - 88 с.

101. Тягай В.А., Снитко О.В. Электроотражение света в полупроводниках. — Киев: Наук. Думка, 1980. 302 с.

102. Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справочное пособие. Минск: Вы-шейша школа, 1988. - 184 с.

103. Феттер К. Электрохимическая кинетика. М: Химия, 1967. - 856 с.

104. Фунтиков A.M. Влияние оптических свойств диффузионного слоя на сигнал ЭФО //Электрохимия. 1983. -Т.19. -№10. С. 1378-1385.

105. Хасс Г. Физика тонких пленок. Т.1. М.: Мир, 1967. - 343 с.

106. Химический энциклопедический словарь. М.: Сов. Энциклопедия, 1983.-792 с.

107. Чеканов В.В. Интерференция света в тонкой пленке на границе с магнитной жидкостью // Всесоюзная конференция по магнитным жидкостям: Тез. докл.- г. Плес, 17-20 мая, 1988, т. 2, М.: 1988, С. 128-129.

108. Чеканов В.В. Магнетизм малых частиц и их взаимодействие в коллоидных ферромагнетиках: дис. д-ра физ.-мат. наук. М., 1985.

109. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Галка Е.В. Оптические и электрические свойства слоя наночастиц магнитной жидкости в электрическом поле //

110. Всероссийская научно-практическая конференция «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии», Кисловодск, 2001. С. 79-80.

111. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Гетманский A.A. Динамика образования и разрушения слоя наночастиц вблизи электрода в электрическом поле // Нанотехника, 2009. Т. 17. - вып. 1. - С. 83-90.

112. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Гетманский A.A. Электроотражение света от границы «магнитная жидкость алюминиевый электрод» // Нанотехника, 2008 -Т.15.- вып. 3. - С. 6-11.

113. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Дискаева E.H. Кинетика образования приэлектродного слоя магнитной жидкости в электрическом поле // Вестник Ставропольского государственного университета. Ставрополь: Изд-во СГУ, 2005. С.85 - 92.

114. Чеканов В.В., Бондаренко Е.А., Дискаева E.H. Порог неустойчивости приэлектродного слоя МЖ в электрическом поле // Вестник СГУ. Ставрополь: Издательство СГУ, №47. - 2006.

115. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Бондаренко Е.А. Изменение концентрации магнитной жидкости вблизи электродов в электрическом поле // Сборник научных трудов. Ставрополь, 1999. — №3. — С.80 - 83.

116. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский A.C. Нелинейные электрические свойства, автоколебания и автоволны в активной среде, электрофорезного индикатора.

117. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский A.C. Формирование слоистой структуры МЖ в приэлектродной области под действием электрического поля //10 юбилейная международная конференция по магнитным жидкостям, Плес, 2002. С. 92-98.

118. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский A.C. Электроуправляемый спектрофотометр на базе электрофорезного индикатора // 7-я международная Плесская конференция по МЖ. Плесс. - 1997.

119. Чеканов В.В., Кожевников В.М., Падалка В.В., Скибин Ю.Н. Двулуче-преломление магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика. 1985. - № 2. - С. 79-83.

120. Чеканов В.В., Мараховский A.C., Ерин К.В. Концентрационная зависимость оптических параметров магнитной жидкости // Сборник научных трудов. Серия «Физико-химическая» Ставрополь, 1999 - №3. - С.83-90.

121. Чеканов В.В., Никитин JI.B., Тулинов A.A., Ларионов Ю.А., Бутенко A.A. Оптическая и магнитооптическая интерференция в тонком прозрачном электроде, граничащем с магнитной жидкостью // Известия АН СССР. Серия Физическая.-Т.55,-№6.- 1991.-С. 1141-1148.

122. Чеканов В.В., Падалка В.В., Бондаренко Е.А. Изменение эллипса поляризации при отражении света от многослойной интерференционной структуры с магнитной жидкостью //10 юбилейная международная конференция по магнитным жидкостям, Плес, 2002. С. 98-102.

123. Шихмурзаев Ю.Д. Диэлектрическая проницаемость и электропроводность магнитной жидкости в низкочастотном электрическом поле // Четвертое совещание по физике магнитных жидкостей. Душанбе, 1988. -С. 95 - 96.

124. Шихмурзаев Ю.Д. Электропроводность магнитной жидкости в высокочастотном электрическом поле // IV Всесоюзн. конф по магн. жидкостям: Тез. докл. Иваново, 1985. - Т. И. - С. 168 - 169.

125. Эмульсии / Под ред. Ф. Шермана. Пер. с англ. под ред. А. А. Абрамзона. Л.: Изд-во «Химия», 1972. - 448 с.