Взаимодействие коллоидных магнитных частиц с электрическим и магнитным полями тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.13 ВАК РФ

На правах рукописи

Падалка Виталий Васильевич

ВЗАИМОДЕИСТВИЕ КОЛЛОИДНЫХ МАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ И МАГНИТНЫМ ПОЛЯМИ

01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Ставрополь - 2004

Работа выполнена в Ставропольском государственном университете

Научный консультант.

доктор физико-математических наук, профессор Владимир Васильевич Чеканов

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Вячеслав Иванович Полунин доктор физико-математических наук, профессор Хиса Шамилович Борлаков доктор физико-математических наук, профессор Ефим Израилевич Несис

Ведущая организация:

Московская государственная академия приборостроения и информатики, г. Москва

Защита состоится 9 июля 2004 года в 16.00. часов на заседании диссертационного совета Д 212.256.05 в Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, Ставрополь, ул. Пушкина 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского государственного университета. Отзывы о диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному выше адресу ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан 7 июня 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212256.05 кандидат физико-математических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы и направление исследований. Во второй половине прошлого века были синтезированы коллоидные растворы магнитных композиционных материалов, которые впоследствии получили название «магнитные жидкости (magnetic fluids)».

Магнитные жидкости (МЖ) - ультрадисперсные (со средним размером dcp ~ 10 нм) устойчивые коллоиды ферро- или ферримагнитных однодомен-ных частиц, диспергированных в различных жидкостях и совершающих интенсивное броуновское движение. В качестве дисперсной фазы используют малые частицы таких металлов, как железо, кобальт, никель, гадолиний, их разнообразные ферриты, ферромагнитные окислы. Для предотвращения коагуляции коллоидного раствора, которая была бы неизбежной вследствие магнитного диполь-дипольного и ван-дер-ваальсовского взаимодействий, и последующего укрупнения частиц в качестве стабилизаторов применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ) типа олеиновой кислоты. Адсорбируясь на поверхности микрокристаллических дисперсных частиц, ПАВ образуют защитную оболочку, представляющую из себя своеобразный структурно-механический барьер. Вследствие малого размера частиц МЖ она не расслаивается и сохраняет свою однородность практически неограниченное время.

Сочетание высокой намагниченности и текучести открывает широкие возможности технического использования магнитных жидкостей. Наибольшую известность получили применения магнитных жидкостей для парогазовой и вакуумной герметизации вращающихся валов, в магнитных опорах и подшипниках, в магнитожидкостных сепараторах немагнитных материалов, в устройствах измерительных приборов и громкоговорителей.

Работа этих устройств основана на уникальных свойствах магнитных жидкостей: способности сохранять однородность в течение многих лет, иметь в жидком состоянии сравнительно высокую магнитную восприимчивость и намагниченность насыщения, возможность синтезирования жидкостей с чрезвычайно низким давлением насыщенных паров, позволяющим использовать магнитные жидкости в космосе.

Наряду с разработкой новых применений магнитных жидкостей ведутся теоретические и экспериментальные исследования их физических и физико-химических характеристик, которые, в свою очередь, определяются свойствами коллоидных частиц, их взаимодействием с внешними электрическими и магнитными полями.

Существенный вклад в решение этой задачи вносит изучение магнитооптических и электрооптических явлений (двойное лучепреломление, дихроизм, анизотропное рассеяние света) и динамики этих явлений в переменных и импульсных полях. С точки зрения электро- ie жид-

кости представляют собой уникальный объект для исследования, сочетающий такие свойства, как наличие собственного магнитного момента у коллоидных частиц, высокая степень дисперсности при малом отклонении размеров частиц от среднего значения, наличие защитных оболочек на поверхности частиц, образующих структурно-механический барьер, и тенденция частиц к образованию агрегатов и кластеров.

Поэтому весьма актуальными представляются задачи исследования оптическими методами влияния межчастичных взаимодействий, ориентационных и пространственных корреляций частиц на свойства магнитных жидкостей, а также процессов, развивающихся в магнитных жидкостях под воздействием электрического и магнитного полей.

Указанные электро- и магнитооптические эффекты могут быть положены в основу применения магнитных жидкостей для оптической дефектоскогаш ферромагнитных изделий, изучения топографии магнитных и электрических полей сложной конфигурации, модуляции света.

В настоящей диссертационной работе изложены результаты исследований, выполненных в 1984-2004 гг.. Работа выполнялась в соответствии с Координационными планами АН СССР на 11 и 12 пятилетки по направлению 1.3 «Физика твердого тела», Постановлением Госкомитета СССР по науке и технике №678 от 21.12.1983 «О развитии работ по созданию и внедрению в народном хозяйстве оборудования, машин и приборов с использованием магнитных жидкостей», Комплексной программой Минвуза РСФСР на 11 пятилетку и на период до 1990 года по проблеме «Магнитные жидкости», планами Минобразования Российской Федерации и Ставропольского государственного университета.

Целью настоящей работы является изучение эффектов взаимодействия коллоидных магнитных частиц с электрическим и магнитным полями, которые проявляются в электро- и магнитооптических явлениях (рассеянии света, двойном лучепреломлении и дихроизме); разработка методов исследования структурно-кинетических процессов, развивающихся в магнитных коллоидных системах при воздействии на них постоянными, переменными и импульсными внешними электрическими и магнитными полями; практическое применение электро-магнитооптических эффектов для измерения напряжен-ностей электрических полей в жидких диэлектриках.

Научная новизна результатов работы диссертации состоит в следующем:

1. Экспериментально и теоретически обнаружены особенности взаимодействия коллоидных магнитных частиц малой концентрации в жидких диэлектриках с внешними электрическим и магнитным полями, которые проявляются в ориентации частиц и их поляризации, а затем - в межчастичном взаимодействии.

2. Созданы новые экспериментальные методики для корректного изучения электро- и магнитооптических эффектов в системе магнитных кол-

лоидных частиц, включающие в себя синхронизацию переменных и импульсных электрического и магнитного полей; изменение длительности импульсов электрического и магнитного полей с целью контроля за процессами агрегации магнитных коллоидных частиц в процессе измерений.

3. Обнаружены и исследованы ранее неизвестные оптические эффекты, возникающие в системе магнитных коллоидных частиц, помещенных в электрическое поле (оптическое светорассеяние, эффект компенсации двойного лучепреломления в скрещенных электрическом и магнитном полях и другие). Следует отметить, что эти эффекты характерны именно для магнитных коллоидных частиц и не имеют аналогов в электро- и магнитооптике обычных дисперсных систем.

4. Экспериментально обнаружен и исследован механизм эффекта светорассеяния и двойного лучепреломления при воздействии на систему магнитных коллоидных частиц импульсного электромагнитного поля вследствие наличия в коллоидах самопроизвольно возникающих при разбавлении концентрированных магнитных жидкостей отдельных агрегатов (даже в отсутствие внешнего электромагнитного поля).

5. На основе изученного явления компенсации эффектов Керра и Кот-тона-Мутона в магнитных жидкостях осуществлен новый метод измерения электрической напряженности в отдельных элементах жидкого диэлектрика, содержащего малое количество магнитных коллоидных частиц, выполняющих роль индикатора электрического поля.

Новый способ измерения позволил обнаружить возникновение объемного электрического заряда и определить его локализацию вблизи плоскопараллельных электродов ячейки Керра, заполненной разбавленной магнитной жидкостью.

Предложена теоретическая модель возникновения объемного заряда, основанная на диффузионном и дрейфовом движении заряженных магнитных коллоидных частиц.

Научная и практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты исследования взаимодействия магнитных коллоидных частиц с электрическим и магнитным полями внесли определенный вклад в развитие фундаментальных проблем электрофизики магнитных коллоидов.

Разработанный способ измерения напряженности и визуализации электрического поля, на который получено свидетельство на изобретение, значительно увеличивает чувствительность и разрешающую способность по сравнению с другими известными по литературным источникам методами измерения напряженности.

Предложенный в диссертационной работе метод получения спектра коэффициентов вращательной диффузии (или времени релаксации) магнитных коллоидных частиц в реальных полидисперсных системах, основанный на релаксации эффекта компенсации оптической анизотропии при совместном действии скрещенных электрического и магнитного полей, дает информацию не только

для описания полидисперсности, но и может служить методом изучения сильно неравновесных термодинамических систем.

Полученные экспериментальные данные о величине объемной плотности электрического заряда в постоянном поле в жидких диэлектриках могут быть использованы для проверки разрабатываемых теорий возникновения объемных зарядов в жидких диэлектриках, содержащих загрязняющие примеси твердых частиц, которые в настоящее время носят дискуссионный характер.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Ориентационно-поляризационный механизм светорассеяния, дихроизма и двойного лучепреломления в системе магнитных коллоидных частиц, взаимодействующих с постоянными, переменными и импульсными электрическими и магнитными полями.

2. Электро- и магнитооптический метод изучения суперпарамагнетизма магнитных коллоидных частиц при одновременном воздействии постоянного магнитного и переменного электрического полей, подтвержденный методом мессбауэровской спектроскопии.

3. Комплексные результаты исследования кинетики оптической анизотропии в системе магнитных частиц при выключении внешних электрического и магнитного полей, которые указывают на существование кластеров частиц, ответственных за возникновение оптической анизотропии.

4. Результаты экспериментального исследования кинетики компенсации эффектов Коттона-Мутона и Керра при выключении одного из компенсирующих полей (электрического или магнитного), на основе которых показана возможность разработки принципиально нового метода изучения полидисперсности магнитных коллоидных частиц.

5. Электро-магнитоотический метод определения вектора напряженности электрического поля в локальном объеме жидкого диэлектрика, содержащего магнитные коллоидные частицы.

6. Теоретическую модель возникновения объемного заряда в приэлектрод-ном слое плоского конденсатора, заполненного жидким диэлектриком, содержащим растворенные в нем наночастицы магнетита. Экспериментально обнаруженную нелинейность в распределении напряженности электрического поля, по которой рассчитана плотность объемного заряда, установлено место его локализации и время образования в случае действия на диэлектрик прямоугольного высоковольтного импульса электрического поля.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на IV Всесоюзной конференции по магнитным жидкостям (г. Иваново, 1985), на III Всесоюзном совещании по физике магнитных жидкостей (г. Ставрополь, 1986), на кафедре магнетизма МГУ им. М.В. Ломоносова (1987), на IV Всесоюзном совещании по физике магнитных жидкостей (г. Душанбе, 1988), 5th International Conference on Magnetic Fluids (Salaspils, 1989), на V Всесоюзном совещании по физике магнит-

ных жидкостей (г. Пермь, 1990), VI Всесоюзной конференции по магнитным жидкостям (г. Москва, 1991), на III Всероссийском симпозиуме «Математические и компьютерные технологии» (г. Кисловодск, 1999), на IV Всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерений физических величин» (г. Нижний Новгород, 1999), на Всероссийской научной конференции «Математическое моделирование в научных исследованиях» (г. Ставрополь, 2000), на 9th International Conference on Magnetic Fluid (Bremen, 2001), 9ой и 10ой Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям (г. Плес, 2000,2001), на Moscow International Symposium on Magnetism (MSU, 2002), на International Workshop on Recent Advances in Nanotechnology of Magnetic Fluids (New Delhi, 2003), на International Symposium on Advanced Magnetic Materials (Tokyo, 2003), на VII Международной конференции «Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей» (Санкт-Петербург, 2003).

По теме диссертации опубликовано 49 работ, получено авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Диссертация содержит 302 страницы текста, 2 таблицы, 53 рисунка, список литературы из 407 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность разрабатываемой темы, сформулированы цель работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен обзор экспериментальных и теоретических работ, в которых содержатся сведения об объекте экспериментального исследования, краткое описание физических моделей магнитных жидкостей, а также молекулярно-кинетические, оптические и электрофизические свойства коллоидных систем магнитных частиц.

Во второй главе описан объект исследования, методы и установки для исследования структуры объекта, его электрофизических свойств, для изучения светорассеяния в статическом и динамическом режимах, для изучения двулучепреломления и дихроизма, а также для изучения кинетики этих процессов при выключении магнитного и электрического полей.

В разделе 2.1. описана методика приготовления образцов путем химического осаждения магнетита и феррита кобальта из водных растворов солей, методика измерения объемной концентрации частиц, данные по намагниченности насыщения полученных МЖ.

В разделе 2.2. представлены результаты электронно-микроскопического определения размеров частиц, приведены данные по исследованию частиц феррита кобальта в отраженных электронах.

В разделе 2.3. приведены данные по электропроводности коллоидных растворов МЖ таких концентраций, при которых впоследствии были проведены оптические измерения.

В разделе 2.4. описана методика исследования частиц магнетита и феррита кобальта с помощью мессбауэровской спектроскопии, которая позволила определить, что около 50% частиц проявляют суперпарамагнитные свойства.

Раздел 2.5. содержит экспериментальные данные по определению показателя степени длины волны рассеянного магнитными коллоидными частицами света в диапазоне длин волн 600-750 нм, где поглощение минимально. В указанном диапазоне длин в отсутствие внешнего электромагнитного поля показатель степени для всех исследованных образцов составил что свидетельствует о том* что частицы можно считать рэлеевскими рассеивателями и применять к ним законы классической электродинамики.

Раздел 2.6. посвящен описанию классической методики изучения двойного лучепреломления и дихроизма с целью определения разности показателей обыкновенного и необыкновенного лучей и коэффициента экстинк-ции. Подробно описаны характеристики экспериментальной установки и

ления и дихроизма в постоянных, переменных и импульсных электрическом и магнитном полях: 1- источник света (лазер, лампа накаливания с монохромато-ром); 2, 7 - призмы Аренса (анализатор, поляризатор); 3 - прерыватель потока; 4 -ячейка Ксрра для МЖ; 5 - система катушек Гельмгольца; 6 - компенсатор; 8 -ФЭУ; 9 - операционный усилитель; 10 - АЦП ЛА-70МЧ ЭВМ; 11 - осциллограф С1-79; ИПВП - источник постоянного высокого напряжения (до 20 кВ); ГВИ -генератор высоковольтных импульсов (до 10 кВ с частотой до 1,5 кГц); ФВ фазовращатель; УИ - управляющие импульсы

В разделе 2.7. приведены спектральные характеристики коллоидных растворов магнетита и феррита кобальта, полученные с помощью спектрофотометра СФ-46.

В разделе 2.8. описана процедура отбора образцов анизотропии рассеянного света, которая позволила выбрать те коллоидные растворы, у которых анизотропия рассеяния не проявляется в полях 100-200Э, с тем, чтобы в дальнейшем использовать эти объекты для изучения оптических эффектов в магнитном и электрическом полях.

В разделе 2.9. представлена методика проведения эксперимента по определению дисперсии разности показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, а также проведено исследование двойного лучепреломления и дихроизма в тонких слоях (микронных размеров) концентрированных магнитных жидкостей, из которых затем путем разбавления в керосине изготавливались образцы для изучения поведения невзаимодействующих частиц в магнитном и электрическом полях в объемах порядка десятков см3.

В разделе 2.10. описана коагуляция частиц в свежеприготовленных растворах МЖ путем разбавления от исходных концентраций в 104 раз при воздействии на них постоянного электрического поля. Воздействие магнитного поля позволяет обнаружить агрегаты микронных размеров в обычный оптический микроскоп.

Основные характеристики объекта исследований представлены на рис. 2-6.

10 5 0 -5 -10 СКОРОСТЬ мы/с

Рис. 4. Мессбауэровские спектры поглощения частиц магнетита (А, Б) и феррита кобальта (В, Г), по которым определялись доли суперпарамагнитных частиц

Рис. 5. Зависимость оптической плотности растворов D(A.) для МЖ: 1 - <р=2-10"5 Fe304; 2 - ф=4' 10"5 Fe304; 3 - ф=2,5-10"5 CoFe204, необходимая для определения спектральной области исследования светорассеяния, дихроизма и двойного лучепреломления

В третьей главе приведены результаты исследования ориентационно-поляризационного механизма двулучепреломления магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях.

В разделе 3.1. рассматривается механизм возникновения оптической анизотропии в системе невзаимодействующих между собой, а только с внешним электромагнитным полем, частиц дисперсной фазы МЖ.

При наложении электрического и магнитного поля на коллоидный раствор, содержащий малые магнитные частицы, он приобретает анизотропию макроскопических свойств. Возникновение такой анизотропии является следствием ориентационного упорядочения магнитных частиц. Степень ориентационного упорядочения удобно характеризовать с помощью тензора второго ранга (параметр порядка)

содержащего усредненную по ансамблю билинейную комбинацию компонент единичного вектора , который описывает среднее направление оси частицы и является аналогом так называемого «директора» в немати-ческих жидких кристаллах и показывает направление преимущественной ориентации молекул в данной точке.

Выбор параметра порядка в качестве величины, характеризующей упорядочение коллоидной системы, обусловлен тем, что в таких системах тензор Sik является прямо пропорциональным девиаторной части любого структурного тензора второго ранга, как указано в работе [3].

Тензор диэлектрической проницаемости суспензии имеет вид:

Си — С/

1 +

е/+(е,-е/)Нж_

Ф{ер-е,)г{Ы,-Ы,)уку. , (2)

к,К К*,-*/К]

где е

р диэлектрическая проницаемость материала частицы;

— ди-

электрическая проницаемость жидкой среды; (р - объемная концентрация частиц; Nх, - коэффициенты деполяризации. Отсюда следует, что

где Ь - коэффициент, характеризующий поляризуемость частицы.

Если ограничиться рассмотрением частиц дисперсной фазы в виде эллипсоидов вращения и их малой объемной концентрацией <р«\, то для коллоидного раствора магнитных частиц, помещенных в постоянное магнитное поле, разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей имеет вид:

(4)

щ - показатель преломления МЖ.

Для частиц, у которых магнитная анизотропия обусловлена формой и, следовательно, вектор магнитного момента частицы фактически параллелен большой оси, параметр порядка имеет вид:

где

КУ. 1

К

эффективная константа магнитной анизотропии;

тпН

¿(¿¡) = - функция Ланжевена; £- параметр функции Ланжевена.

Разлагая функцию Ланжевена в ряд в случае слабых и сильных полей, получены асимптотические выражения:

С учетом известного среднего размера частиц можно оценить область

слабых полей для исследуемых коллоидов .

КЛ

= юоэ.

т.

ср

На рис. 7 и 8 изображены зависимости Ап как функции квадрата напряженности Н2 магнитного поля для магнетита и феррита кобальта одной

концентрации ^? = 4-10"5. Видно, что только в области слабых полей Н<50Э зависимость Дп{Нг) представляет прямую линию.

Изучение двулучепреломления МЖ в стационарном магнитном поле Н=30 — 1000 Э при различных объемных концентрациях частиц показало, что двулучепреломление в МЖ не может быть описано классическим законом

Коттона-Мутона Дл = сЛН2 , т.к. пропорциональность разностей показателей преломления наблюдается лишь в полях до 100 Э. Насыщение оптического эффекта ДЛП наступает в полях порядка 1,5 кЭ. Кроме этого, не наблюдается линейная зависимость Дп от концентрации: при уменьшении концентрации в 100 раз, величина Ап уменьшилась лишь в 20 раз. В то же время при шмене-нии концентрации в 3,5 раза (1~3,5%) увеличение Ал в поле Н=200 Э произошло в 10 раз. Это дает основание утверждать, что в растворе содержатся не только одиночные частицы, но и их ассоциаты, или кластеры.

Пользуясь результатами одночастичной модели суперпарамагнитных частиц, в которой константа эффективной анизотропии определяется только формой частиц, мы рассчитали теоретические зависимости Дп = /(//2) при различных соотношениях полуосей эллипсоидов вращения, которыми апрок-симировались реальные частицы, объединившиеся в короткие цепочечные агрегаты. Оказалось, что хорошее согласие экспериментальных и теоретических зависимостей наблюдается при соотношении полуосей а/Ь=5 для жидкостей с объемной концентрацией

Наблюдение в оптический микроскоп с увеличением 300-600 показало, что во всех исследованных образцах МЖ в магнитном поле наблюдалось образование вытянутых вдоль направления поля агрегатов. В МЖ с объемной концентрацией 0,005 - 0,05% появление иглообразных агрегатов наблюдалось в полях свыше 200 Э, тогда как в жидкостях с агрегаты появлялись при полях порядка 30-50 Э.

Для случая коллоидного раствора магнитных частиц, находящегося под действием электрического поля, величина Ап определяется теорией электрического ДЛП Петерлина и Стюарта. В модели индуцированной электрическим полем оптической анизотропии в коллоидных растворах магнитных частиц принимается, что частицы не обладают постоянным электрическим дипольным моментом и их ориентация во внешнем электрическом поле определяется дипольным моментом, наведенным в частице полем. Величина анизотропии поляризуемости частицы считается зависящей от соотношения диэлектрических проницаемостей материала частиц и жидкой основы

, и от степени несферичности частицы Поверхностные эф-

фекты, наличие или отсутствие двойного электрического слоя вокруг частицы

и его влияние на поляризуемость в этой модели не учитывались. Значение Ду для частицы объемом V рассчитано подформуле:

а величина оптической анизотропии определялась по формуле:

Дл =

2 яСу

Д уЕ2

(9)

п 15 кТ '

где Су - объемная концентрация частиц; (§1 — g2) - разность оптических поляризуемостей вдоль и поперек оси симметрии; - коэффициенты

деполяризации.

В экспериментах напряженность постоянного магнитного поля составляла от 40 до 1500 Э, напряженность постоянного электрического поля от 30 до 60 ед. СГСЭ. Измерения в постоянных электрических поля напряженностью свыше 60 ед. СГСЭ оказались невозможными по причине возникающих в жидкости электрогидродинамических течений, существенно затрудняющих измерения.

На рис. 9 и рис. 10 изображены зависимости электрического ДЛП и дихроизма для МЖ с <р=0,0005 об.% в зависимости от квадрата напряженности электрического поля.

Из графиков видно, что и электрическое ДЛП, и электрический дихроизм в пределах ошибок эксперимента линейно зависят от напряженности поля. Это говорит в пользу предположения об отсутствии у магнитных коллоидных частиц постоянного электрического момента.

В разделе 3.2. рассмотрен молекулярно-кинетический механизм компенсации оптической анизотропии в квазистационарных скрещенных электрическом и магнитном полях.

Избежать структурных изменений, вызванных слишком продолжительным воздействием полей на МЖ удалось, используя переменные во времени, но достаточно низкочастотные (квазистационарные) поля. Квазистационарным названо поле ( Е или Н), изменяющееся с периодом много большим, чем любые времена релаксации отдельных частиц, но малым по сравнению с характерным временем образования агрегативных структур.

В случае взаимодействия коллоидной магнитной частицы с электрическим и магнитным полями ее энергия определяется ориентацией главной оси относительно направления электрического поля и положениями магнитного момента и оси легкого намагничивания относительно направления магнитного поля:

и = -тН(еЛ) - КУ(еп)2 --АаЕ2(£п)2 >

(10)

где единичные вектора: - электрического поля; - магнитно-

го поля; - магнитного момента частицы; - направления геомет-

рической оси частицы; - анизотропия поляризуемости частицы в ква-зистацйонарном поле определяется аналогично (8).

Релаксация векторов т и п по сравнению с периодом изменения полей и происходит практически мгновенно, что позволяет считать со-

стояние системы коллоидных магнитных частиц равновесным, отвечающим текущим значениям Е и Н. Это обстоятельство дает возможность

воспользоваться функцией Гиббса W ~ expl —j^— I,

V кБТ)

W = Z"1 expl^(eÄ) + сг(ёЯ)2 + x(g"Y J

или в явном виде

(И)

где, Х-'

1 АаЕ2

статистическии интеграл.

2 кБТ

Разлагая W по степеням а и X и используя ее для вычисления квазиравновесного среднего ^¡п^УсРтсРп, подставляя в (1) получим явный вид тензора ориентационного порядка:

(12)

Подставляя (12) в (13) и учитывая, что в случае главных значений тензора диэлектрической проницаемости Е,

Проведя плоскость XOY через векторы е и h и полагая е =(0,1,0), h = (sin /?, cos ДО), где (5 - угол между векторами £ и Й , для оптической анизотропии в плоскости XOY получим

(13)

Дп = ^пЬ<р^(аг2-х! + 4аЬ2%со52 /3

Отсюда видно, что действие внешних полей порознь или совместно индуцирует в среде двойное лучепреломление. Легко видеть, что Дп обращается в нуль в единственном случае, когда

¿=90°, аЬ2-х=0 (14)

Это соответствует особой ситуации, при которой в МЖ возникает компенсация эффектов Керра и Коттона-Мутона. Это явление специфично именно для магнитных жидкостей и не имеет аналогов в оптике обычных суспензий. Подчеркнем, однако, что равенство Дл=0 вовсе не означает полной оптической изотропии среды. Чтобы убедиться в этом, достаточно вычислить разности или Речь идет, конечно, о компенсации

Ап только в одном из трех главных сечений двуосного тензорного эллипсоида

Таким образом, можно сделать вывод о том, что при одновременном воздействии на систему коллоидных магнитных частиц электрического и

магнитного полей она становится подобной двуосному кристаллу, анизотропия которого определяется величинами ЕиН.

На рис. 11 приведен график компенсации оптической анизотропии для МЖ магнетит в керосине и феррит кобальта в керосине при концентрации объемной фазы <р=5Л0'>.

т. 1 С№еА л. ,

/ Л > ил.

Г

О 2 4 6 ЁЭш™

Рис. 11. Связь между налряженностями электрического и магнитного полей при компенсации оптической анизотропии в квазисгационарных полях: Т]=295К; Т2=265 К ■

В разделе 3.3. рассмотрен механизм взаимодействия магнитных коллоидных частиц с постоянным магнитным и переменным электрическим полями.

Нами экспериментально исследована амплитудно-частотная зависимость сигнала оптической анизотропии МЖ в переменном электрическом поле при наложении перпендикулярного постоянного магнитного поля и проведено сопоставление с теоретическими выводами описанной выше модели.

Электрическое поле частотой 70 Гц и амплитудой до 40 ед. СГСЕ создавалось в горизонтальном направлении, магнитное поле до 40 Э было направлено вертикально^ скрещенные поляроиды располагались под углом 45° к направлению Е и Н .

При отсутствии магнитного поля постоянная составляющая и гармонические составляющие переменного сигнала монотонно увеличиваются с ростом Е - рис. 12. При включении постоянного магнитного поля амплитуда гармонической составляющей сигнала оптической анизотропии с частотой 140 Гц при увеличении переменного электрического поля изменяется немонотонно и проходит через минимум при некотором значении Е. Каждому значению Н соответствует свое значение Е, при котором имеет

минимум. На рис. 13 приведены результаты измерения зависимости амплитуды сигналов оптической анизотропии с частотами 140 и 280 Гц при действии постоянного магнитного поля 10Э от амплитуды Е.

Если магнитное поле - постоянное, а электрическое поле изменяется по закону £ = £0со5ОХ, то при низких ч а сб^ со+ЬсаЪ&(, где

тйЪ'гир а--—

5Л

2 АкТ

А аЕ] ' АкТ

Показано, что для оптической разности фаз интенсивность прошедшего света описывается выражением:

1 - ^ (6) соб а - 2]Г (- 1)т Зт (А) соэГ— - а )

т=1

V 2

соьтх

Отсюда получено для 2ю:

-—= —¿вт асоз2й* /о 2

(15)

(16)

Эта составляющая отсутствует в спектре сигнала оптической анизо-

ДаЕр АкТ

тропии при выполнении условия:

Для экспериментальной проверки этих зависимостей пользовались соотношениями для постоянной составляющей и для амплитуды гармонической составляющей с частотой 4(0 при 12ш=0'

л )пост 8

Эти выводы хорошо согласуются с экспериментальными данными, что свидетельствует о применимости теоретической модели невзаимодействующих частиц для разбавленных МЖ, помещенных в переменное электрическое и постоянное магнитное поле.

— = —, то есть —

1о)4а, 16 У1 О Jпост

= 2

В четвертой главе представлены результаты изучения кинетических процессов двулучепреломления и светорассеяния магнитных жидкостей в импульсных электрическом и магнитном полях.

В разделе 4.1. представлены результаты изучения оптической анизотропии в переменных синусоидальных электрических и магнитных полях.

Магнитным коллоидам с ориентационным механизмом поляризации присуще релаксационное поведение. В силу экспериментальных трудностей изучать дисперсию магнитной восприимчивости в растворах с объемной концентрацией дисперсной фазы когда можно пренебречь взаимодействием частиц, не удается. Поэтому изучение кинетики двойного лучепреломления в таких растворах представляло интерес с точки зрения получения информации о гидродинамических характеристиках частиц в пренебрежении взаимодействия между последними.

Задача о кинетике ориентации частиц сводилась к задаче о спектре тензора диэлектрической проницаемости коллоидного раствора

Область максимальной дисперсии е1к определялась из условия (йЛ ~ 1, где т - характерное время поворота частицы в несущей среде. При отсутствии внешних полей т определялось по известной формуле дебаевского времени ориентационной диффузии:

и для коллоидных систем с характерным размером имеет порядок

В первом приближении мы считали, что в переменном магнитном и в электрическом полях установление оптиче-

ской анизотропии происходит по линейному релаксационному закону:

Время релаксации т определялось из сдвига фаз между квадратом приложенного поля и колебаниями интенсивности светового потока. Этот сдвиг фаз описывался соотношением, справедливым для диффузионных процессов:

у/ = агщ(2сот) (20)

По измеренным у и и оценивалось время релаксации т. Гидродинамический радиус частиц оценивался по формуле Дебая.

Частотные зависимости электрических полей с амплитудным значением напряжения порядка 103 В было связано с экспериментальными труд-

ностями, поэтому в электрических полях диапазон частот не превышал 2 кГц (область неискаженного синусоидального сигнала). В магнитном поле угол фазовой задержки был определен вплоть до частот 150 кГц.

Измерения фазового сдвига в переменном электрическом и магнитном полях до частот Ю3 Гц показали, что у в обоих полях совпадает с точностью до ошибок эксперимента, и оценка времени релаксации т дает значения (0,6-5-1,3)*5 с Д®1 жидкостей, агрегирование которых возникает, начиная с полей с для свежеприготовленных жидкостей, критическое поле возникновения анизотропного рассеяния света которых порядка

Оценка времени релаксации при подаче прямоугольного импульса напряжения показала, что время уменьшения сигнала с ФЭУ от 0,9 до 0,1 первоначального значения совпадало с определенном по фазовому сдвигу.

Совпадение времен релаксации двойного лучепреломления в электрическом и магнитном полях дало основание считать, что диэлектрические свойства защитной оболочки слабо отличаются от диэлектрических свойств дисперсной среды, и, следовательно, защитная оболочка не вносит вклада в наведенный дипольный момент, и частицы не имеют собственного дипольного момента.

Экспериментальные исследования нестационарной оптической анизотропии в импульсных внешних магнитном и электрическом полях производились в МЖ на основе керосина с концентрацией ф^-Ю"4 и в МЖ в трансформаторном масле с концентрацией ф=5*10-4. Производились измерения характерного времени спада сигнала оптической анизотропии после выключения внешнего поля, т.к. в этом случае интерпретация экс-

периментальных данных наиболее простая. По полученному экспериментально времени релаксации рассчитывался коэффициент вращательной броуновской диффузии Б.

ТГ,-Г-Ж,-

Рис. 16. Спад сигнала оптической ани- Рис. 17. Спад сигнала оптической анизо-зотропии после выключения магнит- тропии после выключения элехтрическо-ного поля го поля

Амплитуда импульса магнитного поля могла изменяться от 10 до 50 Э, амплитуда импульса электрического поля от 10 до 50 ед. СГСЭ. Длительность импульсов регулировалась в диапазоне 10~5 + 10"2 с. В образце МЖ на трансформаторном масле удалось произвести измерения в импульсном магнитном и импульсном электрическом поле. На рис. 16 показан спад сигнала оптической анизотропии после выключения магнитного поля напряженностью 30 Э. На рис. 17 изображен спад сигнала после выключения электрического поля напряженностью 25 ед. СГСЭ. Сравнение рис. 16 и рис. 17 показало, что порядок времен релаксации в электрическом и магнитном полях одинаков.

Анализ кривых спада показал, что они не являются экспонентами. Причиной этого являлось распределение коллоидных частиц по размерам. Для корректного учета полидисперсности исследуемых систем средний коэффициент вращательной броуновской диффузии рассчитывался по методике Ватанабе и Иошиоки. Согласно этой методике среднее время релаксации полидисперсной системы могло быть определено как площадь под нормированной на единицу кривой спада оптической анизотропии. Экспериментально полученные коэффициенты вращательной диффузии оказались примерно на два порядка меньшими, чем расчетные для частиц диаметром 10-12 нм, взвешенных в жидкости с данной вязкостью. Для образца МЖ в керосине с ф^-10"4 экспериментальный коэффициент вращательной диффузии был равен 2>=2900±100 с"1. Для образца МЖ в транс-

форматорном масле с ф=5 • 10"4 в магнитном поле а в элек-

трическом поле По данным экспериментов рассчитаны гид-

родинамические размеры коллоидных частиц в сферическом приближении. Для коллоида на основе трансформаторного масла гидродинамический объем оказался равным Р=25-10"17 см3, что значительно (в 30 раз) превышает объем сферической частицы диаметром 11 нм. Такое значение объема соответствовало диаметру частицы около 100 нм. В случае коллоида на основе керосина гидродинамический диаметр составил 80 нм.

В разделе 4.2 представлены результаты изучения кинетики эффекта компенсации в скрещенных электрическом и магнитном полях. Образец подвергался действию импульсов электрического поля амплитудой 35 ед. СГСЭ, затем одновременно с импульсом электрического поля подавался импульс магнитного поля, которое было направлено перпендикулярно электрическому. Длительность импульсов одинакова. Амплитуда импульса магнитного поля изменялась от 0 до 34 Э, при этом регистрировалась амплитуда импульса сигнала ДЛП и коэффициент вращательной диффузии, рассчитанный из спада сигнала. На рис. 18 изображено изменение амплитуды сигнала ДЛП с увеличением магнитного поля, а на рис. 19 изменение времени релаксации с увеличением поля. Второй этап: образец подвергался действию только импульса магнитного поля амплитудой 34Э, а затем подавался импульс электрического поля с амплитудой, увеличивающейся от 0 до 35 ед. СГСЭ. Также производилась регистрация амплитуды сигнала ДЛП и величины времени релаксации. Результаты представлены на рис. 20 и рис. 21 соответственно. Изменение амплитуды сигнала ДЛП в обоих случаях примерно одинаково, однако изменение коэффициентов вращательной диффузии значительно. В первом эксперименте он убывает с увеличением магнитного поля, что говорит о росте среднего гидродинамического размера коллоидных частиц. Во втором же случае Б очень резко растет, особенно в области напряженности электрического поля, близкой к компенсации. Возможно, такой эксперимент позволит разработать новый способ определения распределения коллоидных частиц по размерам (или по магнитным моментам). Рассмотрим рис. 18: при малых значениях Н условие компенсации ДЛП выполняется только для частиц с относительно большим магнитным моментом. Число таких частиц невелико и уменьшение амплитуды сигнала ДЛП за счет их отсутствия незначительно. При некотором значении магнитного поля на кривой наблюдается точка перегиба, которая, по всей вероятности, соответствует наиболее вероятному для данного образца магнитному моменту частицы. Оценим это значение магнитного момента частицы. Точка перегиба графика на рис. 18 соответствует напряженности магнитного поля ~20 Э. Используя это значение, получим , что соответствует при-

близительно четырем магнитным моментам магнетитовых частиц диаметром 11 нм. Соотношение размера агрегата и его магнитного момента остается пока невыясненным, т.к. даже в крупном агрегате магнитные моменты отдельных частиц ориентированы хаотически и общий момент может быть равен нулю. При воздействии внешнего магнитного поля возможно возникновение преимущественной ориентации магнитных моментов частиц внутри агрегата и появление у него «индущфованного» магнитного момента. Исследования, проведенные нами в магнитном поле чередующейся полярности, показали, что на ориентацию частицы во внешнем поле оказывают влияние как постоянный, так и «индуцированный» моменты. Еще более сложной представляется ситуация с электрическими характеристиками агрегатов частиц. Из рис. 19 и рис. 21 видно, что воздействие магнитным полем на находящийся во внешнем электрическом поле магнитный коллоид приводит к увеличению среднего размера коллоидных частиц, а воздействие электрическим полем на находящийся в магнитном поле коллоид к уменьшению размера вплоть до размера отдельных наночастиц. Причина столь резкого поведения Б объяснена полидисперсностью изученных образцов.

Таким образом, экспериментальные исследования кинетики эффекта компенсации оптической анизотропии позволили сделать вывод о том, что величина магнитного момента коллоидной частицы, определенная из компенсационного графика, в несколько раз превышает магнитный момент отдельной наночастицы магнитной жидкости. Сопоставление величины гидродинамического объема и магнитного момента частиц позволило сделать вывод о.том, что частицы не являются одно доменными и представляет собой кластеры. Полученные нами экспериментальные значения времен релаксации эффекта компенсации оптической анизотропии укладываются в рамки теоретической модели, описанной в работах [1-3].

В разделе 4.3. представлены результаты изучения кинетики светорассеяния в импульсных электрическом и магнитном полях. Нами проведено исследование рассеяния света в магнитных коллоидах феррита кобальта и магнетита в керосине с объемной концентрацией твердой фазы 10"4 при воздействии переменных и импульсных электрического и магнитного полей.

Изменение светорассеяния света при воздействии внешнего поля оп-'"'о

ределялось по величине

■, где I - интенсивность рассеянного света

при воздействии поля, 1о - интенсивность рассеянного света без поля.

При воздействии на образец переменного электрического или магнитного полей с частотой со, рассеянной свет изменяется с частотой 2со и некоторым сдвигом по фазе, зависящим от частоты. Нам не удалось надежно обнаружить образцы, в которых одновременно удалось бы наблюдать изменение рассеяния и в электрическом, и в магнитном полях. В МЖ типа магнетит в керосине наблюдалось изменение светорассеяния при воздействии магнитного поля, при воздействии электрического поля в пределах ошибок эксперимента изменения рассеяния не было обнаружено. В МЖ типа феррит кобальта в керосине надежно удавалось наблюдать изменение рассеяния только в электрическом поле, но эффект магнитного двойного лучепреломления в этом коллоиде регистрировался. По экспериментальным кривым спада рассчитаны коэффициенты вращательной броуновской диффузии для коллоидных частиц с помощью соотношения:

а = СГтах ехр(- 6И(), где D - коэффициент вращательной диффузии.

Коэффициент D связан с гидродинамическим диаметром сферической частицы соотношением:

ч

кТ щВ

где - энергия теплового движения, - вязкость.

Вычисления дали для образца РезС>4 в керосине d= 70 нм, а для образца CoFe204+ в керосине d= 180 нм. Значения гидродинамических диаметров частиц находятся в хорошем согласии с результатами, полученными по кривым уменьшения эффекта двойного лучепреломления в этих же жидкостях.

Полученные значения размеров коллоидных частиц позволяют сделать вывод о том, что рассеяние света во внешних полях определяется преимущественно агрегатами, содержащими порядка 10-100 частиц. Агрегаты, вероятно, не образуются под действием импульсов поля, а существуют в жидкости с момента ее приготовления. Это предположение подтверждается данными фотонной корреляционной спектроскопии МЖ без воздействия внешних полей, по которым значение размеров таких агрегатов составляет -100 нм.

В разделе 4.4. представлены результаты исследования динамического рассеяния света по методу автокорреляционной функции. Исследования динамического рассеяния света производились на установке, предусматривающей обработку оптического сигнала на ЭВМ. Фототок ФЭУ усиливался при помощи измерительного усилителя М60Т, а затем оцифровывался АЦП ЛА-70М4. В результате зависимость фототока со временем переводилась в набор мгновенных значений, разделенных временным интервалом в 10"4 с. Дальнейшая обработка полученных массивов данных, содержащих от нескольких тысяч до нескольких миллионов значений, может осуществляться при помощи специально написанных программ, позволяющих производить вычисление спектра мощности фототока с применением алгоритма быстрого преобразования Фурье, с последующим усреднением до нескольких десятков тысяч спектров. Для улучшения чувствительности установки при малых световых потоках было произведено дискриминирование сигнала по вручную заданному или автоматически устанавливаемому порогу дискриминации, в зависимости от уровня шума. Для вычисления автокорреляционной функции была написана программа, воспроизводящая однобитовый 256 канальный цифровой коррелятор, функционирующий по алгоритму. При небольшой модификации программы коррелятор может работать и в многобитовом режиме, который может быть эффективен для сигналов с негауссовской статистикой оптического поля.

В случае метода самобиений спектр мощности фототока имеет вид:

Полуширина контура Г однозначно связана с коэффициентом трансляционной диффузии D рассеивающих частиц:

4 т . 0

где q — —— sin—, n - показатель преломления; - длина волны падаю-

ÁQ 2

щего излучения; 0 - угол рассеяния. Коэффициент трансляционной диф-

r^D-q1

фузии связан с гидродинамическим размером частицы уравнением Эйнштейна -Стокса:

6щК'

Таким образом, измерив экспериментально полуширину спектра мощности фототока, можно рассчитать размер рассеивающих частиц.

Исследовалась магнетитовая магнитная жидкость на основе керосина (стабилизатор - олеиновая кислота), разбавленная керосином марки ТС-1 до объемной концентрации 0.05%. Угол рассеяния устанавливался равным 45°. Динамическая вязкость керосина, измеренная вискозиметром Оствальда Т/= ЫО"4 Па-с. На рис. 22 и 23 приведены спектр мощности и автокорреляционная функция фототока, соответствующие рассеянию исследуемой жидкости.

^ (ш), отм ед.

О 2000 4000 6000 8000 10000

ДС0.С-1

Рис. 22. Спектр мощности фотагока (точки - экспериментальные значения, сплошная кривая - расчет)

^Хт)

1 -г 0,8 0,6 0,4 - г 0,2 0 -О

Рис. 23. Автокорреляционная функция фототока #(2)(г)

Хорошее совпадение расчета контура линии рассеяния с экспериментальными значениями свидетельствует о том, что рассеяние в магнитной жидкости указанной концентрации носит рэлеевский характер. Расчет значения гидродинамического диаметра частиц для экспериментально

измеренной полуширины контура дает значения с?=95±10 им. Причем расчеты гидродинамических диаметров по спектру мощности и автокорреляционной функции совпадают с точностью около 3%. Полученный результат хорошо коррелирует с результатами исследований кинетики двойного лучепреломления в импульсных электрическом и магнитном полях.

В разделе 4.5. обсуждаются вопросы агрегирования частиц магнитных жидкостей как причины индуцированной оптической анизотропии в магнитных коллоидах. Для изучения структурных изменений, которые могут происходить в магнитном коллоиде при воздействии на него внешних магнитного и электрического полей, мы произвели измерения спектров мощности и автокорреляционной функции в постоянных полях. Результаты измерений гидродинамического размера в магнитном поле напряженностью до 4 кА/м не выявили в пределах ошибок эксперимента отличий от измерений в отсутствие поля, что свидетельствует о наличии в МЖ агрегатов и в отсутствие поля. Для исследования влияния электрического поля на гидродинамический размер были произведены измерения в постоянном электрическом поле напряженностью 0.44 МВ/м, причем лазерный луч был направлен вдоль одного из электродов на расстоянии 1 мм от него (межэлектродное расстояние 5 мм). Известно, что в приэлектродном слое в электрическом поле могут образовываться различные структуры, поэтому выбранная нами конфигурация позволяет произвести исследование этого слоя. На рис. 24 показан спектр мощности фототока при рассеянии света под действием электрического поля. Полуширина спектра оказалась равной 12 с*1, что соответствует размеру частицы порядка нескольких мкм. Таким образом, можно сделать вывод, что в электрическом поле стабильность магнитной жидкости нарушается и частицы образуют кластеры. Интересный результат получился, когда мы измерили спектр мощности фототока через 15 мин после выключения электрического поля (рис. 25). Оказалось, что воздействие электрического поля привело к увеличению среднего размера частиц приблизительно в 3 раза (300 нм против 95 нм), причем увеличенный размер сохраняется спустя длительное время после выключения поля, что может свидетельствовать о необратимом характере образования кластеров.

Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что оптическая анизотропия во внешних полях в магнитных коллоидах определяется объектами значительно более крупными, чем отдельные наночастицы. Весьма значительное различие в экспериментальных и расчетных значениях гидродинамического объема коллоидных частиц вряд ли может быть объяснено наличием у частиц значительного поверхностного защитного слоя, состоящего из многих слоев молекул олеиновой кислоты. Значительно более вероятным может быть объяснение такого

различия присутствием в растворе агрегатов частиц, что хорошо коррелирует с теоретическими расчетами, проведенными в работах [4-6].

В пятой главе представлены результаты по применению коллоидных растворов магнитных частиц для изучения объемного электрического заряда в жидких диэлектриках.

В разделе 5.1. дан анализ известных методов измерения напряженности электрических полей с использованием эффекта Керра в жидких диэлектриках.

В разделе 5.2. подробно описан предложенный нами способ измерения напряженности и визуализации распределения электрического поля в жидких диэлектриках, содержащих магнитные коллоидные частицы, и основанный на изученном нами эффекте компенсации оптической анизотропии в скрещенных электрическом и магнитном полях.

В разделе 5.3. приведены результаты реализации способа измерения напряженности постоянного электрического поля в плоском конденсаторе, позволяющие определить плотность возникающего объемного заряда.

Для изучения зависимости распределения электрического поля от температуры кювета с магнитным коллоидом помещалась в термостат, температуру в котором можно было изменять от 0°С до 40°С. Экспериментально измеренное распределение напряженности постоянного электрического поля при различных температурах показано на рис. 24. Вдоль горизонтальной оси отложено относительное расстояние х//, где 1=3,5 мм - расстояние между электродами. Видно, что в приэлектродной области напряженность электрического поля выше, чем внутри объема диэлектрической жидкости.

хЛ)

Рис. 24. Распределение постоянного электрического поля в зависимости от • температуры: 1 - 313 К, 2 - 293 К, 3 - 273 К

Причиной наблюдаемого экспериментально распределения напряженности электрического поля является наличие вблизи электрода распределенного по объему электрического заряда, противоположного по знаку заряду электрода. Объемная плотность такого заряда р может быть рассчитана по известному уравнению Пуассона:

сПу б = 4 лр .

Произведенный нами расчет показывает, что величина объемной плотности заряда в постоянном электрическом поле составляет от р= 1.2-10"9 Кл/см3 (40°С)до р=4-10"9 Кл/см3 (0°С).

Изменение неравномерности в распределении поля с температурой свидетельствует, по-видимому, о диффузионном механизме образования этого заряда. Нами были проведены исследования кинетики эффекта двойного лучепреломления при одновременном воздействии импульсного магнитного и постоянного электрического поля. Луч лазера при этом направлялся либо вдоль одного из электродов, либо посередине между ними. Измерялось время спада интенсивности света после выключения импульса магнитного поля. На основании полученных данных рассчитывался коэффициент вращательной броуновской диффузии, который обратно пропорционален объему коллоидной частицы, согласно соотношению Эйнштейна-Дебая. Коэффициент вращательной броуновской диффузии в середине между электродами составил 520±50 с ,а у электрода 440±50 с'1. Это говорит о том, что у электродов скапливаются наиболее крупные частицы и их агрегаты. Вероятно, значительно большее, чем в центре кюветы, электрическое поле с длительностью импульсов до 0,1 с (предел длительности импульсов генератора) различия в пределах ошибки опыта коэффициентов диффузии вблизи электрода и в центре кюветы не обнаружено, т.е. время образования приэлектродного объемного заряда по крайней мере не меньше, чем 10"1 с. Эти результаты качественно согласуются с данными характерного времени структурообразования по-

лученными в тонких слоях МЖ.

В разделе 5.4. представлена модель образования объемного заряда в приэлектродном слое ячейки Керра в постоянном электрическом поле.

Эффект образования объемного заряда в низкопроводящих дисперсных системах наблюдался многими исследователями [8]. Однако, механизм происхождения объемного заряда до сир пор неясен и носит дискуссионный характер [7]. Причина этого заключена в том, что не решен вопрос природы носителей электрического тока, обеспечивающих самостоятельную проводимость диэлектрической жидкости. В средних и сильных полях генерация зарядов осуществляется одновременно многими механизмами: диссоциацион-ным распадом ионных пар и ионных комплексов, контактной генерацией зарядов на границе жидкость-электрод, включающей холодную эмиссию, электрохимические окислительно-восстановительные реакции и т.д.

Характер перечисленных процессов существенно зависит от напряженности прикладываемого внешнего поля от характеристик частиц дисперсной фазы коллоидных систем. Согласно результатам работ, представленных в обзоре [7], заряды в технических жидкостях существуют только в форме ионов. Предположив, что ионы адсорбируются поверхностью твердых частиц МЖ, мы предложили следующую модель возникновения объемного заряда.

В отсутствии электрического поля в магнитной жидкости имеются ионы разных знаков, образовавшиеся за счет наличия примеси. Ионы могут реком-бинировать, но в среднем концентрация как положительных, так и отрицательных ионов остается постоянной и жидкость локально электронейтральна.

При наличии внешнего электрического поля возникает дрейф положительно заряженных частиц в сторону отрицательного электрода, а отрицательных -в сторону положительного электрода. Таким образом, у отрицательного электрода будет увеличиваться концентрация положительно заряженных частиц, а у положительного - отрицательно заряженных частиц. Изменение же концентра-цци частиц в приэлектродном слое вызовет их диффузию.

Уравнение изменения концентрации ионов приводит к одномерному уравнению Фоккера-Планка, из которое гпр.дует распределение плотности заряда в виде , где - величина, имеющая размерность длины и является параметром, определяемым скоростью дрейфа частиц в электрическом поле. Б - коэффициент броуновской диффузии частиц. Оценочные значения дают />=5-10*1г мг/с, У=б-10'8 м/с, и тогда расстояние от электрода, на котором плотность объемного заряда составляет сотую долю от Рц оказывается равным х=1 мм, что находится в согласии с приведенными данными на рис. 26.

С помощью установки, указанной на рис. 25, определено распределение электрического поля «острие-плоскость», указанное на рис. 26.

Рис. 25. Схема экспериментальной установки для определения направления вектора напряженности электрического поля путем синфазного поворота системы поляризатор (3) - анализатор (4)

7

ФЭУ — мкА

J i Y, мм

Щ

10 8 16

4 У2

Êj \ vv

\4

1_Jl_L>

"4 -2 0 2 4 Хмм

Масштаб: Л '

£¡■=6 МВ/м

Рис. 26. Распределение электрического поля в системе электродов «острие-плоскость»

-6 -

Масштаб:

2 0 2

Рис.

4 -

J '

£j=6 MB/M

26. Распределение электрического поля в системе электродов «острие-плоскость» Основные результаты и выводы:

1. Экспериментально доказано, что сильно разбавленные коллоидные растворы магнитных частиц магнетита в керосине рассеивают свет по Рэ-лею, т.е. Ipaç —-j-, без воздействия внешнего электромагнитного поля. Сделан вывод, что к таким системам применимы законы классической теории рассеяния света (приближение Рэлея-Дебая-Ганса).

2. Экспериментально полученные коэффициенты деполяризации света Ду и да в условиях, когда среднее расстояние между частицами на порядок превышает средние размеры самих частиц, могут быть объяснены простой моделью цепочечных кластеров, состоящих из нескольких частиц. Симметрия индикатрисы рассеяния света указывает на отсутствие в коллоиде крупных по сравнению с длиной волны Я=632,8 нм кластеров.

3. Экспериментально доказано, что в случае применения переменных синфазных электрических и магнитных полей к агрегативно устойчивым ансамблям невзаимодействующих между собой частиц, в них возникает двуосная оптическая анизотропия, описываемая тензором второго ранга диэлектрической проницаемости ансамбля частиц. При соответствующих значениях напряженностей электрического и магнитного полей эта анизотропия может быть приведена к одноосной, что не имеет аналогов в электрооптике обычных немагнитных коллоидов.

Теоретическая статистическо-ориентационная модель позволила рассчитать по экспериментальным данным средний размер магнитных коллоидных частиц магнетита, который оказался в прекрасном соответствии с данными, полученными методом просвечивающей электронной микроскопии.

4. Методами электромагнитооптики и мессбауровской спектроскопии показано, что частицы феррита кобальта обнаруживают суперпарамагнитные свойства. Сделан вывод, что изучение двойного лучепреломления в постоянном магнитном и переменном электрическом полях может служить способом обнаружения суперпарамагнетизма магнитных коллоидных частиц. На основании выявленного суперпарамагнитного поведения частиц феррита кобальта сделан вывод, что магнитная кристаллографическая анизотропия малых частиц феррита кобальта меньше, чем в массивных образцах за счет влияния сильно развитой поверхности таких наночастиц.

5. Проведенные измерения кинетики двойного лучепреломления в ансамблях магнитных коллоидных частиц магнетита и феррита кобальта в электрическом и магнитном полях позволили оценить коэффициенты вращательной диффузии этих частиц, а по ним оценить средние размеры частиц, ответственных за динамику двойного лучепреломления при выключении полей. Оказалось, что гидродинамические размеры частиц, определенные этим методом, на порядок превышают радиусы частиц, определяемые электронной микроскопией.

6. Методами фотонной корреляционной спектроскопии с помощью вычисленного спектра мощности фототока и автокорреляционной функции рассчитан гидродинамический диаметр частиц, ответственных за статическое рэлеевское рассеяние света, который оказался в хорошем согласии с нашими результатами кинетики двойного лучепреломления в импульсных электрическом и магнитном полях.

7. Проведенные исследования структурных изменений в ансамблях магнитных коллоидных частиц, помещенных в постоянное электрическое поле, методом измерения спектров мощности фототока и автокорреляционной функции позволили сделать вывод о том, что в постоянном электрическом поле стабильность магнитной жидкости нарушается и частицы объединяются в кластеры микронных размеров.

8. На основе проведенных исследований двулучепреломления в скрещенных электрическом и магнитном полях предложен и экспериментально проверен способ измерения напряженности и визуализации распределения электрического поля в жидких диэлектриках, содержащих магнитные частицы в очень малых концентрациях Способ заключается в заполнении исследуемого объема коллоидным раствором магнитных частиц и воздействии на него магнитным полем, величина напряженности электрического поля которого определяется по величине напряженности

магнитного поля, компенсирующего оптическую анизотропию, вызванную электрическим полем.

9. С помощью этого метода произведено измерение напряженностей однородных и неоднородных электрических полей, а также обнаружено образование объемного электрического заряда в плоском конденсаторе с магнитным коллоидом. Произведена оценка величины объемной плотности заряда в постоянном электрическом поле, а также экспериментально определено время образования объемного заряда и место его локализации.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Результаты диссертационной работы полностью опубликованы и доложены на научных конференциях. Всего по теме исследования соискателем опубликовано 47 работ, список основных из которых, полностью отражающих основные положения диссертации, отражен ниже.

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

2. Падалка В.В. Коагуляция частиц твердой фазы в слабоконцентрированных магнитных жидкостях в магнитном поле // IV Всесоюзная конференция по магнитным жидкостям. Тезисы докладов. - Т. 2. - Иваново, 1985. - С. 22-23.

3. Падалка В.В., Букина Г.А. Экспериментальное исследование двойного лучепреломления магнитной жидкости в переменных магнитном и электрическом полях //III Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей. Тезисы докладов. - Ставрополь, 1986. - С. 82-84.

4. Чеканов В.В., Падалка В.В., Заплешко Н.Н., Кожевников В.М., Чере-мушкина А.В. Исследование диэлектрических и магнитных свойств коллоидных частиц в магнитной жидкости // Ш Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей. Тезисы докладов. - Ставрополь, 1986. - С. 113-114.

5. 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 // Известия АН СССР, сер. физ., 1987. -Т. 51, №6.-С. 1042-1048.

6. Каргин Н.И., Падалка В.В. Исследование магнитной жидкости на основе феррита кобальта методами электромагнитооптики и мессбауэров-ской спектроскопии // V Всесоюзная конференция по магнитным жидкостям. Тезисы докладов. - М.: МГУ, 1988. - Т. 1. - С.

7. Каргин Н.И., Падалка В.В., Чеканов В.В. Исследование малых частиц магнетита и феррита кобальта в магнитных жидкостях методом гамма-резонансного поглощения // IV Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей. Тезисы докладов. - Душанбе: Изд-во ТГУ, 1988. - С. 46-47.

рос национальная]

33 БИБЛИОТЕКА |

8. Падалка В.В., Чеканов В.В.Исследование распределения электростатических полей по двулучепреломлению в магнитной жидкости //IV Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей. Тезисы докладов. - Душанбе: Изд-во ТГУ, 1988. - С. 65-66.

9. Chekanov V.V., ButenkoAA, Kozhevnikov V.M., Skibin Y.N., Padalka V.V. Electro-Magneto-Optics of Ferrofluids // Fifth Int. Conf. on Magnetic Fluids. -Salaspils, 1989.-P. 91-92.

10. Падалка В.В., Елманов В.В., Ларионов Ю.А., Скибин Ю.Н.Исследование спектральной зависимости двулучепреломления магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях // XIII Рижское совещание по магнитной гидродинамике. Тезисы докладов. - Т. 3. - Салас-пилс, 1990.-С. 91-92.

П.Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Падалка В.В. Оптическая анизотропия тонкого слоя магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях // V Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей. Тезисы докладов. - Пермь, 1990. - С. 75-76.

12. Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Падалка В.В., Бутенко В.В. Свойства тонкого слоя магнитной жидкости в электрическом поле // XIII Рижское совещание по магнитной гидродинамике. Тезисы докладов. - Т. 3. -Саласпилс, 1990.-С. 89-90.

13. Падалка В.В., Скибин Ю.Н. Динамика оптической анизотропии магнитной жидкости в переменном электрическом поле // VI Всесоюзная конференция по магнитным жидкостям.-М.: Изд-во МГУ, 1991.-С. 84-85.

14. Падалка В.В., Ерин К.В. Измерение напряженности электрического поля методом компенсации двойного лучепреломления в магнитных жидкостях // IV Всероссийская научно-техническая конференция «Методы и средства измерений физических величин». Тезисы докладов. - Ч. 3. -Нижний Новгород: Изд-во НГТУ, 1999. - С. 14-15.

15.Падалка В.В., Ерин К.В. Двулучепреломление магнитной жидкости в магнитном поле // Вестник СГУ. - Ставрополь: Изд-во СГУ, 1999. -№18.-С. 86-92.

16. Падалка В.В., Ерин К.В. Учет влияния несферичности частиц в од-ночастичной модели двулучепреломления в магнитной жидкости // Сборник научных трудов III Всероссийского симпозиума «Математическое моделирование и компьютерные технологии». - Кисловодск: Изд-во КИ-ЭП, 1999.-С 37-39.

17. Падалка В.В., Ерин К.В. Экспериментальная установка для изучения кинетики двойного лучепреломления в разбавленных магнитных жидкостях в импульсных внешних полях // Сборник научных трудов 9-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям. - Т. 2. -Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2000. - С. 390-393.

18.Падалка В.В., Ерин К.В. О механизме магнитного двойного лучепреломления в разбавленных магнитных жидкостях // Материалы Всероссийской научной конференции «Математическое моделирование в научных исследованиях» - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2000. - Ч. 1. - С. 209-213.

19. Чеканов В.В., Скибин Ю.Н., Падалка В.В., Кандаурова Н.В. Электромагнитооптические эффекты в магнитных жидкостях и их применение // Сборник научных трудов 9-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям. - Т. 2. - Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2000. - С 393 - 397.

20. Падалка В.В., Ерин К.В. Изучение распределения электрического поля в плоском конденсаторе с магнитной жидкостью методом компенсации двойного лучепреломления // Сборник научных трудов 1-й Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе». - Т.2. -Ставрополь: Изд-во СГСХА, 2000. - С. 307-309.

21. Yerin C.V., Padalka V.V. Relaxation of the birefringence induced by external fields in a ferromagnetic colloid // Book of Abstracts 9th International Conference on Magnetic Fluids. - Bremen, 2001. - P. 226.

22. Padalka V.V., Yerin C.V. Compensation of the Kerr-effect and Cotton-Mouton effect in a magnetic colloids under the action pulsed external fields // Book of Abstracts 9th International Conference on Magnetic Fluids. - Bremen, 2001.-P. 124.

23. Ерин К.В., Падалка В.В. Кинетика двойного лучепреломления в коллоидных системах ультрамалых частиц при воздействии электрического и магнитного полей //Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Химия твердого тела и современные микро-и нанотехнологии». - Ставрополь: Изд-во СКГТУ, 2001. - С. 64-65.

24. Падалка В.В., Ерин К.В. Изучение кинетики электрического двойного лучепреломления в коллоидных системах магнитных частиц // Коллоидный журнал. - 2001. - Т. 63, № 3. - С. 389-393.

25. Падалка В.В., Закинян Р.Г., Бондаренко Е.А. К вопросу об образовании объемного заряда в приэлектродном слое разбавленной магнитной жидкости // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. - 2002. - №4. - С. 36-38.

26. Падалка В.В., Борисенко О.В. Рассеяние света разбавленными магнитными жидкостями // Сборник научных трудов 10-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям. - Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2002.-С. 168-171.

27. Падалка В.В., Ерин К.В Оптический метод обнаружения агрегатов в разбавленных магнитных коллоидах // Сборник научных трудов 10-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям. - Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2002. - С. 162-167.

28.Падалка В.В., Чеканов В.В., Бондаренко Е.А. Изменение эллипса поляризации при отражении света от многослойной интерференционной структуры с магнитной жидкостью // Сборник научных трудов 10-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям. - Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2002. - С. 98-102.

29.Падалка В.В., Ерин К.В. Исследование магнитной жидкости методом рассеяния света // Вестник Ставропольского государственного университета. - 2002. - №31. - С. 23-25.

30.C.V. Yerin, V.V. Padalka. Kinetics of magnetooptical effect in a ferromagnetic colloids // Book of Abstracts Moscow International Symposium on Magnetism. - M: MSU, 2002.- P.210.

31.Падалка В.В., Ерин К.В. Изучение приэлектродных процессов в диэлектриках с магнитными коллоидными частицами // Сборник докладов VII Международной конференции «Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей». - С.-Петербург, 2003. - С. - 208-210.

32.Падалка В.В., Ерин К.В., Борисенко О.В. Экспериментальные методы обнаружения кластеров магнитных частиц в магнитных жидкостях // Вестник Ставропольского государственного университета. -2003.-№34.-С. 40-48.

33.Падалка В.В., Борисенко О.В., Хрынина Е.И. Экспериментальное исследование рассеяния света магнитной жидкостью в импульсных магнитных полях // Материалы IV Межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экономике России». - Т. 1. - Ставрополь: Изд-во СКГТУ, 2003.-С. 30-32.

34. Падалка В.В., Ходус Н.И., Афанасьев М.А. Экспериментальная установка для определения трехмерного распределения электрического поля в жидких диэлектриках с использованием магнитных жидкостей // Материалы IV Межрегиональной научной конференции «Студенческая наука -экономике России». - Т. 1. - Ставрополь: Изд-во СКГТУ, 2003. - С. 34-35.

35.V.V. Padalka, C.V. Yerin. The light scattering by clusters of magnetic particles in electric and magnetic fields // Abstracts of International workshop on recent advances in nanotechnology of magnetic fluids. - New Delhi, 2003. -250 p.

36. V.V. Padalka, C.V. Yerin. Light scattering of magnetic fluids in AC electric and magnetic fields // Book of Abstracts of International Symposium on Advanced Magnetic Materials. - Tokyo, 2003. - 200 p.

37. Чеканов В.В., Кожевников В.М., Падалка В.В., Моровщик А.Н., Мойса В.Г., Соур З.И. Способ измерения напряженности и визуализации электрического поля / Авторское свидетельство /СССР/ № 1354140 //БИ., 1987. -№43.

Список цитируемой литературы

1. Райхер ЮЛ., Степанов В.И. Динамическое двулучепреломление в ферроколлоиде в скрещенных полях: взаимодействие магнитных и механических ориентационных степеней свободы // Коллоидный журнал. -2003.-Т.65,№1.-С.73-86.

2. Raikher Yu.L., Stepanov V.I. Dynamic Birefringence in Magnetic Fluids. The Effect of Mechanical and Magnetic Degrees of Freedom of the Particles // Europhysics Letters. - 1995. - V. 32, №7. - P. 589-594.

3. Райхер Ю.Л., Петрикевич А.В. Диэлектрическая проницаемость магнитной жидкости. //Магнитная гидродинамика. - 1987, №2. - С. 50-58.

4. Зубарев А.Ю., Искакова Л.Ю. Фазовые переходы в электро- и маг-нитореологических жидкостях // Коллоидный журнал. - 2003. - Т. 65, №2. -С. 182-188.

5. Зубарев А.Ю., Искакова Л.Ю. К теории структурных превращений в магшггных жидкостях // Коллоидный журнал. - 2003. - Т. 62, №6. - С. 769-777.

6. Иванов А.О., Канторович С.С. Структура цепочечных агрегатов в ферроколлоидах // Коллоидный журнал. - 2003. - Т. 65, №2. - С. 189-200.

7. Жакин А.И. Ионная электропроводность и комплексообразование в жидких диэлектриках // УФН. - 2003. - Т. 173, №1. - С. 51-68.

8. Духин С.С, Эстрела-Льюпис В.Р., Жолковский Э.К. Электроповерхностные явления и электрофильтрование. - Киев: Наук, думка, 1985. - 288 с.

Изд. лиц серия ИД №05975 от 03.10.2001 Подписано в печать 31.05.2004 Формат 60x84 1/16 Уел печ л 2,21 Уч -изд л. 1,73

Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ 112

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

»13508

Список основных обозначений и аббревиатур

Введение

Состояние вопроса исследования

Глава I. Магнитная жидкость как система магнитных частиц и ее фи- 19 зико-химические свойства

1.1. Седиментационная устойчивость

1.2. Броуновское движение частиц в магнитной жидкости

1.3. Статические магнитные свойства и механизмы дезориентации маг- 23 нитных моментов частиц магнитной жидкости

1.4.Изучение магнитной жидкости с помощью мессбауэровской спектро- 27 скопии

1.5. Модели магнитных жидкостей

1.6. Влияние агрегирования частиц в магнитной жидкости на ее оптиче- 37 ские свойства

1.7. Электрофизические свойства магнитных жидкостей 40 Обоснование цели и постановка задач исследования

Глава 2. Объект и методики исследования

2.1. Выбор объектов и их физико-химические характеристики

2.2. Электронно-микроскопическое определение размеров частиц

2.3. Измерение электропроводности магнитных жидкостей

2.4. Мессбауэровская спектроскопия как метод определения суперпара- 65 магнетизма коллоидных частиц

2.5. Методика изучения светорассеяния

2.6. Методика изучения двойного лучепреломления и дихроизма

2.7. Спектральные характеристики коллоидных растворов

2.8. Отбор образцов по анизотропии рассеяния света

2.9. Исследование спектральной зависимости разности показателей пре- 95 ломления обыкновенного и необыкновенного лучей

2.10. Коагуляция частиц твердой фазы в слабоконцентрированных маг- 103 нитных жидкостях в магнитном поле после воздействия электрическим полем

Выводы ко II главе

Глава 3. Двулучепреломления магнитной жидкости в электрическом 110 и магнитном нолях

3.1. Ориентационный механизм двулучепреломления в электрическом и 110 магнитном полях

3.2. Компенсация оптической анизотропии в скрещенном электрическом и 126 магнитном полях

3.3. Взаимодействие магнитных коллоидных частиц с постоянным маг- 137 нитным и переменным электрическим полями

Выводы к III главе

Глава 4. Кинетические процессы двулучепреломления и светорассея- 152 ния магнитных жидкостей в импульсных электрическом и магнитном полях

4.1. Экспериментальное изучение переходных процессов нарастания и 152 спада оптической анизотропии в магнитных коллоидах

4.2. Изучение кинетики эффекта компенсации в скрещенных электриче- 167 ском и магнитном полях

4.3. Изучение кинетики светорассеяния в электрическом поле

4.4. Исследование динамического рассеяния света по методу автокорре- 202 ляционной функции

4.5. Агрегаты и кластеры частиц как причина индуцированной оптической 218 анизотропии в магнитных коллоидах

Выводы к IV главе

Глава 5. Применение коллоидных растворов магнитных частиц для 229 изучения объемного электрического заряда в жидких диэлектриках

5.1. Использование эффекта Керра для измерения напряженности элек- 229 трического поля

5.2. Способ измерения напряженности и визуализации распределения 239 электрического поля в жидких диэлектриках, содержащих магнитные коллоидные частицы

5.3. Изучение объемного заряда в жидких диэлектриках

5.4. Модель образования объемного заряда в приэлектродном слое ячейки 251 Керра

Выводы к V главе

Актуальность работы. Во второй половине прошлого века были синтезированы коллоидные растворы магнитных материалов, которые впоследствии получили название «магнитные жидкости (Magnetic fluids)» [198]. Магнитные жидкости (МЖ) - ультрадисперсные (со средним диаметром dcp -10 нм) устойчивые коллоиды ферро- или ферримагнитных однодоменных частиц, диспергированных в различных жидкостях и совершающих интенсивное броуновское движение. В качестве дисперсной фазы используют малые частицы таких металлов как железо, кобальт, никель, гадолиний, их разнообразные ферриты, ферромагнитные окислы. Для предотвращения коагуляции коллоидного раствора, которая была бы неизбежной вследствие магнитного диполь-дипольного и ван-дер-ваальсовского взаимодействий и последующего укрупнения частиц, в качестве стабилизаторов применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ) типа олеиновой кислоты. Адсорбиру-ясь на поверхности микрокристаллических дисперсных частиц, ПАВ образуют защитную оболочку, представляющую из себя своеобразный структурно-механический барьер [47]. Вследствие малого размера частиц МЖ она не расслаивается и сохраняет свою однородность практически неограниченное время.

Исследование таких жидкостей имеет большое теоретическое значение, связанное с решением фундаментальных физико-химических проблем, а также практическое значение, так как оно способствует их применению в машиностроении, приборостроении, электронике, медицине, космической технике и т.д. [14, 20, 25, 192, 197]. Разработка устройств с применением МЖ основана на взаимодействии их с внешним магнитным полем, воздействующим на внутреннюю структуру коллоидной системы, и с внешним электрическим полем, воздействующим на защитную стабилизирующую оболочку. Поэтому наряду с разработкой новых применений МЖ ведутся теоретические и экспериментальные исследования их физических и физико6 химических характеристик, которые, в свою очередь, определяются свойствами коллоидных частиц, их взаимодействием с внешними элеюрическими и магнитными полями.

Существенный вклад в решение этой задачи вносит изучение магнитооптических и электрооптических явлений (двойное лучепреломление, дихроизм, анизотропное рассеяние света) и динамики этих явлений в переменных полях. С точки зрения электро- и магнитооптики, магнитные жидкости представляют собой уникальный объект для исследования, сочетающий такие свойства, как: наличие собственного магнитного момента у коллоидных частиц, высокая степень дисперсности при малом отклонении размеров частиц от среднего значения, наличие защитных оболочек на поверхности частиц, образующих структурно-механический барьер, тенденция частиц к образованию агрегатов и кластеров.

Поэтому весьма актуальными представляются задачи исследования оптическими методами влияния межчастичных взаимодействий, ориентационных и пространственных корреляций частиц на свойства магнитных жидкостей, а также процессов, развивающихся в магнитных жидкостях под воздействием электрического и магнитного полей.

Указанные электро- и магнитооптические эффекты могут быть положены в основу применения магнитных жидкостей для оптической дефектоскопии ферромагнитных изделий, изучения топографии магнитных и электрических полей сложной конфигурации, модуляции света [3,10,59,84, 89,224].

Систе*матическое и подробное изучение физических свойств МЖ и возможностей их практического применения в реальной практике ведется уже в течение последних 25 лет в Ставропольском государственном университете в рамках созданной профессором В.В. Чекановым научной школы «Физика магнитных жидкостей», сотрудником которой с 1984 года является автор настоящей работы.

К наиболее существенным результатам выполненных нашей школой физических исследований свойств магнитных жидкостей относятся эксперименты по определению особенностей, возникающих при помещении МЖ во внешние магнитные и электрические поля [55, 59, 84, 89, 179, 213, 219].

В настоящей диссертационной работе изложены результаты исследований, выполненных в 1984-2004 гг. Работа выполнялась в соответствии с Координационными планами АН СССР на 11 и 12 пятилетки по направлению 1.3 «Физика твердого тела», Постановлением Госкомитета СССР по науке и технике №678 от 21.12.1983 «О развитии работ по созданию и внедрению в народном хозяйстве оборудования, машин и приборов с использованием магнитных жидкостей», Комплексной программой Минвуза РСФСР на 11 пятилетку и на период до 1990 года по проблеме «Магнитные жидкости», Планами Минобразования Российской Федерации и Ставропольского государственного университета.

Целью настоящей работы является изучение эффектов взаимодействия коллоидных магнитных частиц с электрическим и магнитным полями, которые проявляются в электро- и магнитооптических явлениях (рассеянии света, двойном лучепреломлении и дихроизме); разработка методов исследования структурно-кинетических процессов, развивающихся в магнитных коллоидных системах при воздействии на них постоянными, переменными и импульсными внешними электрическими и магнитными полями; практическое применение электро-магнитооптических эффектов для измерения на-пряженностей электрических полей в жидких диэлектриках.

Научная новизна результатов работы диссертации состоит в следующем:

1. Экспериментально и теоретически обнаружены особенности взаимодействия коллоидных магнитных частиц малой концентрации в жидких диэлектриках с внешними электрическим и магнитным полями, которые проявляются в ориентации частиц и их поляризации.

Выяснено, что процессы взаимодействия магнитных частиц представляют собой необычный кинетический фазовый переход, превращающий коллоидный раствор в бинарную систему - агрегаты твердых магнитных частиц и жидкая органическая среда. В результате такого фазового расслоения происходит резкое изменение физических свойств систехМы: коагуляция, приводящая к потере прозрачности раствора, возникновение объемного заряда, возникновения сильных электрогидродинамических течений и т.д.

2. Для корректного изучения электро- и магнитооптических эффектов в системе магнитных коллоидных частиц потребовалось создание новых экспериментальных методов, включающих в себя синхронизацию переменных и импульсных электрического и магнитного полей, изменение длительности импульсов электрического и магнитного полей с целью контроля за процессами агрегации магнитных коллоидных частиц в процессе измерений.

3. Обнаружены и исследованы ранее неизвестные оптические эффекты, возникающие в системе магнитных коллоидных частиц, помещенных в электрическое поле (оптическое светорассеяние, эффект компенсации двойного лучепреломления в скрещенных электрическом и магнитном полях и другие). Следует отметить, что эти эффекты характерны именно для магнитных коллоидных частиц и не имеют аналогов в электро- и магнитоотике обычных дисперсных систем.

4. Экспериментально обнаружен и исследован механизм эффекта двойного лучепреломления при воздействии на систему магнитных коллоидных частиц вследствие наличия в коллоидах самопроизвольно возникающих при разбавлении концентрированных магнитных жидкостей отдельных агрегатов даже в отсутствие внешнего электромагнитного поля.

5. На основе изученного явления компенсации эффектов Керра и Коттона-Мутона в магнитных жидкостях осуществлен новый метод измерения электрической напряженности в отдельных элементах жидкого диэлектрика, содержащего малое количество магнитных коллоидных частиц, выполняющих роль индикатора электрического поля.

Новый способ измерения позволил обнаружить возникновение объемного электрического заряда и определить его локализацию вблизи плоскопараллельных электродов ячейки Керра, заполненной разбавленной магнитной жидкостью.

Предложена теоретическая модель возникновения объемного заряда, основанная на диффузионном движении заряженных магнитных коллоидных частиц.

Научная и практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты исследования взаимодействия магнитных коллоидных частиц с электрическим и магнитным полями внесли определенный вклад в развитие фундаментальных проблем электрофизики магнитных коллоидов.

Разработанный способ измерения напряженности и визуализации электрического поля, на который получено свидетельство на изобретение, значительно увеличивает чувствительность и разрешающую способность по сравнению с другими методами измерения напряженности.

Предложенный в диссертационной работе метод получения спектра коэффициентов вращательной диффузии магнитных коллоидных частиц в реальных полидисперсных системах, основанный на релаксации эффекта компенсации оптической анизотропии при совместном действии скрещенных электрического и магнитного полей, дает информацию не только для описания полидисперсности, но и может служить методом изучения сильно неравновесных термодинамических систем.

Полученные экспериментальные данные о величине объемной плотности электрического заряда в постоянном поле в жидких диэлектриках могут быть использованы для проверки разрабатываемых теорий возникновения объемных зарядов, которые в настоящее время носят дискуссионный характер.

На защиту выносятся следующие положения: 1. Ориентационно-поляризационный механизм светорассеяния, дихроизма и двойного лучепреломления в системе магнитных коллоидных частиц, взаимодействующих с постоянными, переменными и импульсными электрическими и магнитными полями.

2. Электро- и магнитооптический метод изучения суперпарамагнетизма магнитных коллоидных частиц при одновременном воздействии постоянного магнитного и переменного электрического полей, подтвержденный методом мессбауэровской спектроскопии.

3. Комплексные результаты исследования кинетики оптической анизотропии в системе магнитных частиц при выключении внешних электрического и магнитного полей, которые указывают на существование кластеров частиц, ответственных за возникновение оптической анизотропии.

4. Результаты экспериментального исследования кинетики компенсации эффектов Коттона-Мутона и Керра при выключении одного из компенсирующих полей (электрического или магнитного), на основе которых показана возможность разработки принципиально нового метода изучения полидисперсности магнитных коллоидных частиц.

5. Электро-магнитоотический метод определения вектора напряженности электрического поля в локальном объеме жидкого диэлектрика, содержащего магнитные коллоидные частицы.

6. Теоретическую модель возникновения объемного заряда в приэлек-тродном слое плоского конденсатора, заполненного жидким диэлектриком, содержащим растворенные в нем наночастицы магнетита. Экспериментально обнаруженную нелинейность в распределении напряженности электрического поля, по которой рассчитана плотность объемного заряда, установлено место его локализации и время образования в случае действия на диэлектрик прямоугольного высоковольтного импульса электрического поля.

Основные результаты и выводы: 1. Экспериментально доказано, что сильно разбавленные коллоидные растворы магнитных частиц магнетита в керосине рассеивают свет по Рэлею, т.е. Iрас---, в отсутствие внешнего электромагнитного поля, и сделан вывод, что к ним применимы законы классической теории рассеяния света.

2. Экспериментально полученные коэффициенты деполяризации света Av и М в условиях, когда среднее расстояние между частицами на порядок превышает средние размеры самих частиц, могут быть объяснены простой моделью цепочечных кластеров, состоящих из нескольких частиц. Симметрия индикатрисы рассеяния света указывает на отсутствие в коллоиде крупных, по сравнению с длиной волны Х=638 нм, кластеров.

3. Экспериментально доказано, что в случае применения переменных синфазных электрических и магнитных полей к агрегативно устойчивым ансамблям невзаимодействующих между собой частиц в них возникает двуос-ная оптическая анизотропия, описываемая тензором второго ранга диэлектрической проницаемости ансамбля частиц. При соответствующих значениях напряженностей электрического и магнитного полей эта анизотропия может быть приведена к одноосной, что не имеет аналогов в электрооптике обычных немагнитных коллоидов.

Теоретическая статистическо-ориентационная модель позволила рассчитать по экспериментальным данным средний размер магнитных коллоидных частиц магнетита, который оказался в хорошем соответствии с данными, полученными методом просвечивающей электронной микроскопии.

4. Методами электромагнитооптики и мессбауровской спектроскопии показано, что частицы феррита кобальта обнаруживают суперпарамагнитные свойства. Сделан вывод, что изучение двойного лучепреломления в постоянном магнитном и переменном электрическом полях может служить способом обнаружения суперпарамагнетизма магнитных коллоидных частиц. На основании выявленного суперпарамагнитного поведения частиц феррита кобальта сделан в"ывод, что магнитная кристаллографическая анизотропия малых частиц феррита кобальта меньше, че*м в массивных образцах за счет влияния сильно развитой поверхности таких наночастиц.

5. Проведенные измерения кинетики двойного лучепреломления в ансамблях магнитных коллоидных частиц магнетита и феррита кобальта в электрическом и магнитном полях позволили оценить коэффициенты вращательной диффузии этих частиц, а по ним оценить средние размеры частиц, ответственных за динамику двойного лучепреломления при выключении полей. Оказалось, что гидродинамические размеры частиц, определенные этим методом, на порядок превышают радиусы частиц, определяемые электронной микроскопией.

6. Методами фотонной корреляционной спектроскопии с помощью вычисленного спектра мощности фототока и автокорреляционной функции рассчитан гидродинамический диаметр частиц, ответственных за статическое рэлеевское рассеяние света, который оказался в хорошем согласии с нашими результатами кинетики двойного лучепреломления в импульсных электрическом и магнитном полях.

7. Проведенные исследования структурных изменений в ансамблях магнитных коллоидных частиц, помещенных в постоянное электрическое поле, методом измерения спектров мощности фототока и автокорреляционной функции позволили сделать вывод о том, что в постоянном электрическом поле стабильность магнитной жидкости нарушается и частицы объединяются в кластеры микронных размеров.

8. На основе проведенных исследований двулучепреломления в скрещенных электрическом и магнитном полях предложен и экспериментально проверен способ измерения напряженности и визуализации распределения электрического поля в жидких диэлектриках, содержащих магнитные частицы в очень малых концентрациях (Ю-3 объемных процентов). Способ заключается в заполнении исследуемого объема коллоидным раствором магнитных частиц и воздействии на него магнитным полем, величина напряженности электрического поля определяется по величине напряженности магнитного поля, компенсирующего оптическую анизотропию, вызванную электрическим полем.

9. С помощью этого метода произведено измерение напряженностей однородных и неоднородных электрических полей, а также обнаружено образование объемного электрического заряда в плоском конденсаторе с магнитным коллоидом. Произведена оценка величины объемной плотности заряда в постоянном электрическом поле, а также экспериментально определено время образования объемного заряда и место его локализации.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на IV Всесоюзной конференции по магнитным жидкостям (г. Иваново, 1985), на III Всесоюзном совещании по физике магнитных жидкостей (г. Ставрополь, 1986, на кафедре магнетизма МГУ им. М.В. Ломоносова (1987), на IV Всесоюзном совещании по физике магнитных жидкостей (г. Душанбе, 1988), 5th International Conference on Magnetic Fluids (Salaspils, 1989), на V Всесоюзном совещании по физике магнитных жидкостей (г. Пермь, 1990), VI Всесоюзной конференции по магнитным жидкостям (г. Москва, 1991), на III Всероссийском симпозиуме «Математические и компьютерные технологии» (г. Кисловодск, 1999), на IV Всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерений физических величин» (г. Нижний Новгород, 1999), на Всероссийской научной конференции «Математическое моделирование в научных исследованиях» (г. Ставрополь, 2000), на 9th International Conference on Magnetic Fluid (Bremen, 2001), 9ой и 10ой Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям (г. Плес, 2000, 2001), на Moscow International Symposium on Magnetism (MSU, 2002), на International Workshop on Recent Advances in Nanotechnology of Magnetic Fluids (New Delhi, 2003), на International Symposium on Advanced Magnetic Materials (Tokyo, 2003), на VII Международной конференции «Современные проблемы электрофизики и электрогидродинамики жидкостей» (Санкт-Петербург, 2003).

По теме диссертации опубликовано 49 работ, получено авторское свидетельство на изобретение.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ

В 1901 году Керр заметил, что тонко размельченный, взвешенный в воде магнетит — Fe304 делается двулучепреломляющим при прохождении света перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Примерно в это же время Майорана независимо открыл это явление в коллоидных растворах железа. Несколько лет спустя Коттон и Мутон начали детальное изучение этого явления, которое привело к открытию эффекта, носящего их имя [280, 281]. Они обнаружили, что многие гомогенные жидкости становятся двулучепре-ломляющими при прохождении луча света перпендикулярно линиям магнитного поля, т.е. помещенные в магнитное поле изотропные жидкости приобретают оптические свойства одноосных кристаллов с оптическими осями, направленными вдоль силовых линий. В чистых жидкостях эффект невелик и перекрывается эффектом Фарадея и требует специального анализа выходящего света. Коттон и Мутон показали, что открытый ими эффект аналогичен электрическому эффекту Керра [327] и подчиняется соотношениям такого же типа.

Теория эффекта Коттона-Мутона в основном аналогична теории эффекта Керра и достаточно разработана [23, 46]. Следует заметить, что теория Ланжевена-Борна, объясняющая эффекты Керра и Коттона-Мутона, строго верна лишь для газов. Причиной количественного расхождения теории с экспериментом является межмолекулярное взаимодействие, которое довольно трудно учитывать в теории [45].

Для магнитных жидкостей предложены аналогичные теории [184, 192, 366], связывающие свойства наведенной анизотропии коллоидного раствора как целого с макроскопическими свойствами (диэлектрическая и магнитная проницаемости и т.д.) дисперсной фазы. Будучи построены, по существу, на основе тех же представлений, что и теории наведенной анизотропии молекулярных жидкостей, теории оптических эффектов в магнитной жидкости имеют свои особенности.

Прежде всего, появление оптической анизотропии у коллоидного раствора во внешнем поле обусловлено ориентацией твердых частиц. Броуновское движение стремится нарушить эту ориентацию. В отличие от молекулярных жидкостей, для которых энергия теплового движения много больше энергии, приобретаемой молекулой во внешних полях, в случае коллоидных жидкостей эти энергии могут быть сравнимы. В сильных полях и при достаточно крупных размерах энергия частицы может значительно превосходить кТ. Это, в свою очередь, приводит к тому, что ориентация частиц может приближаться к состоянию насыщения (в молекулярных жидкостях, например, для нитробензола предельная степень ориентированности, которая может быть получена в электрических полях на границе значений, отвечающих пробою жидкости, составляет величину 1%) [193].

В коллоидных растворах первостепенную роль играет взаимодействие твердых частиц. При достаточном разбавлении коллоидного раствора возникает возможность трактовать поведение коллоидных частиц в поле как независимое друг от друга, т.е. носящее «квази-газовый» характер. Влияние среды при этом учитывается через макроскопические параметры, такие как диэлектрическая проницаемость, вязкость, показатель преломления и т.д. Изменяя концентрацию дисперсной фазы, можно изменять величину межчастичного взаимодействия. Магнитные жидкости в этом смысле являются удобным объектом исследования.

Следует отметить порядок величины эффектов анизотропии и времен релаксации в коллоидных системах по сравнению с молекулярными жидкостями. Магнито- и электрооптические эффекты в магнитных жидкостях в слабых полях на 6-7 порядков превышают аналогичные эффекты в чистых жидкостях, т.к. объем коллоидных частиц в это же число раз превышает объем молекул [92, 387].

Увеличение эффектов связано в первую очередь с уменьшением дезориентирующей роли теплового движения, а также с размерами и формой частиц. Характерные значения электрических и магнитных полей, при которых становятся существенными ориентационные эффекты, можно оценить, приравнивая электростатическую или магнитостатическую энергии для частицы среднего размера к энергии ее теплового движения: т0Н ~ кТ или VE\ ~ кТ, отсюда можно получить оценочные значения Н0 ~ 100Э; Е0 ~ 3 ■ 104 В • слГ1. Это позволяет изучать оптические свойства магнитных жидкостей, используя обычную измерительную лабораторную технику. С другой стороны, различные релаксационные процессы в магнитных жидкостях лежат в области (l-HO^c), что также не требует специальной аппаратуры для измерения временных интервалов.

Несмотря на перечисленные преимущества коллоидных растворов магнитных частиц, в них могут иметь место и осложнения. Например, агрегирование магнитных частиц не только в магнитном поле, но и в электрическом. Электрофоретические и электрогидродинамические движения могут быть дополнительными факторами ориентации. Явления поляризации электродов могут вносить количественные и временные (в переменных полях) искажения электрического поля. В электрическом поле при наложении постоянного магнитного поля наблюдается коагулирующее действие тока, проходящего через коллоидный раствор, которое может приводить как к обратимым, так и необратимым изменениям изучаемой системы.

Итак, мы видим, что изучение магнито- и электрооптической анизотропии магнитных жидкостей связано с целым рядом особенностей, определяемых структурой твердых частиц.

Следует отметить, что к началу проведения исследований по теме настоящей диссертации большинство опубликованных работ было посвящено гидродинамике и изучению магнитной восприимчивости МЖ, а также разработке ее технических применений. Исследования же электро- и магнитооптических эффектов в магнитных жидкостях не носили систематического характера. Имелись существенные пробелы в исследовании кинетики этих эффектов, особенно в переменных и импульсных полях. Совершенно не исследовались электрооптические явления, в том числе, оптическая анизотро

17 пия при одновременном воздействии на магнитную жидкость электрического и магнитного полей.

В последние годы внимание ученых все больше привлекают оптические методы исследования магнитных коллоидов, особенно при изучении геометрических характеристик частиц, релаксационных явлений, физико-химических свойств границы раздела двух фаз, неравновесных процессов, связанных с образованием и распадом агрегатов. Решение этих задач заставило ученых различных стран искать новые методы исследования магнитных коллоидов и позволило получить ряд новых теоретических и экспериментальных результатов, носящих фундаментальный характер. Все это дает возможность говорить о формировании в настоящее время самостоятельного научного направления — электро- и магнитооптики магнитных коллоидов, -лежащего на пересечении интересов электрофизики, молекулярной физики, оптики, физики магнитных явлений. Развитию этого научного направления и посвящено настоящее диссертационное исследование. Состояние вопроса более подробно изложено в главе 1, из которой следуют цели и задачи исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Экспериментально доказано, что сильно разбавленные коллоидные растворы магнитных частиц магнетита в керосине рассеивают свет по Рэлею, т.е. j, без воздействия внешнего электромагнитного поля. Сделан вывод, что к таки системам применимы законы классической теории рассеяния света (приближение Рэлея-Дебая-Ганса).

2. Экспериментально полученные коэффициенты деполяризации света дУ и да в условиях, когда среднее расстояние между частицами на порядок превышает средние размеры самих частиц, могут быть объяснены простой моделью цепочечных кластеров, состоящих из нескольких частиц. Симметрия индикатрисы рассеяния света указывает на отсутствие в коллоиде крупных по сравнению с длиной волны Л.=632,8 нм кластеров.

3. Экспериментально доказано, что в случае применения переменных синфазных электрических и магнитных полей к агрегативно устойчивым ансамблям невзаимодействующих между собой частиц, в них возникает двуос-ная оптическая анизотропия, описываемая тензором второго ранга диэлектрической проницаемости ансамбля частиц. При соответствующих значениях напряженностей электрического и магнитного полей эта анизотропия может быть приведена к одноосной, что не имеет аналогов в электрооптике обычных немагнитных коллоидов.

Теоретическая статистическо-ориентационная модель позволила рассчитать по экспериментальным данным средний размер магнитных коллоидных частиц магнетита, который оказался в прекрасном соответствии с данными, полученными методом просвечивающей электронной микроскопии.

4. Методами электромагнитооптики и мессбауэровской спектроскопии показано, что частицы феррита кобальта обнаруживают суперпарамагнитные свойства. Сделан вывод, что изучение двойного лучепреломления в постоянном магнитном и переменном электрическом полях может служить способом обнаружения суперпарамагнетизма магнитных коллоидных частиц. На основании выявленного суперпарамагнитного поведения частиц феррита кобальта сделан вывод, что магнитная кристаллографическая анизотропия малых частиц феррита кобальта меньше, чем в массивных образцах за счет влияния сильно развитой поверхности таких наночастиц.

5. Проведенные измерения кинетики двойного лучепреломления в ансамблях магнитных коллоидных частиц магнетита и феррита кобальта в электрическом и магнитном полях позволили оценить коэффициенты вращательной диффузии этих частиц, а по ним оценить средние размеры частиц, ответственных за динамику двойного лучепреломления при выключении полей. Оказалось, что гидродинамические размеры частиц, определенные этим методом, на порядок превышают радиусы частиц, определяемые электронной микроскопией.

6. Методами фотонной корреляционной спектроскопии с помощью вычисленного спектра мощности фототока и автокорреляционной функции рассчитан гидродинамический диаметр частиц, ответственных за статическое рэлеевское рассеяние света, который оказался в хорошем согласии с нашими к результатами кинетики двойного лучепреломления в импульсных электрическом и магнитном полях.

7. Проведенные исследования структурных изменений в ансамблях магнитных коллоидных частиц, помещенных в постоянное электрическое поле, методом измерения спектров мощности фототока и автокорреляционной функции позволили сделать вывод о том, что в постоянном электрическом поле стабильность магнитной жидкости нарушается и частицы объединяются в кластеры микронных размеров.

8. На основе проведенных исследований двулучепреломления в скрещенных электрическом и магнитном полях предложен и экспериментально проверен способ измерения напряженности и визуализации распределения электрического поля в жидких диэлектриках, содержащих магнитные частицы в очень малых концентрациях (#>=10"5). Способ заключается в заполнении исследуемого объе*ма коллоидным раствором магнитных частиц и воздействии на него магнитным полем, величина напряженности электрического поля которого определяется по величине напряженности магнитного поля, компенсирующего оптическую анизотропию, вызванную электрическим полем.

9. С помощью этого метода произведено измерение напряженностей однородных и неоднородных электрических полей, а также обнаружено образование объемного электрического заряда в плоском конденсаторе с магнитным коллоидом. Произведена оценка величины объемной плотности заряда в постоянном электрическом поле, а также экспериментально определено время образования объемного заряда и место его локализации.

1. А. с. 834063 СССР. Магнитные чернила для оециллографичеекой записывающей системы /Бибик Е.Е., Бузунов О.В., Грибанов Н.М., Козлова Л.С., Скобочкин В.В. (СССР) №2733775/23-05: Опубл. 30.05.81, Бюл. №20.

2. А.с. №1148131 (СССР) Устройство для отвода электростатических зарядов / Кожевников В.М., Чеканов В.В., Литовский Е.И. Опубл. в БИ, 1984, № 12.

3. А.с. №940049 (СССР) Магниточувствительная жидкость для визуализации магнитной записи / Чеканов В.В. Скибин Ю.Н., Епишкин Ю.С., Якштас А.А., Дроздова В.В., 1982.

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

5. Авторское свидетельство СССР № 1083133 Н.И. Гамаюнов, В.А. Мурцов-кин. Способ измерения напряженности двумерного электрического поля. Опуб. Б.И. №6, 1983.

6. Агабекян Э.М., Иванов А.Г. О фазовом переходе в концентрированных жидкостях //Письма в ЖЭТФ. 1987. - Т. 3, вып. 24. - С. 1512-1516.

7. Аксельрод Л.А., Гордеев Г.П., Драбкин Г.М., Лазебник И.М., Лебедев В.Т. Анализ малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов в ненамагни-ченных феррожидкостях // ЖЭТФ. 1986. - Т. 91, вып. 2(8). - С. 531-541.

8. Александров А.П., Вальтер А.Ф. и др. Физика диэлектриков / Под ред. А.Ф. Вальтера. М.-Л.: ГТТИ, 1932. - 560 с.

9. Афанасьев В.В., Крастина А.Д. Новые методы измерения напряжения в высоковольтных цепях // Электричество. 1970, №7. — С. 5-11.

10. Байбеков С.Н. Определение ряда параметров коллоидных частиц численным методом и методами электро- и магнитооптики. Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук. Л., 1979. - 16 с.

11. Балога М.К., Гросу Ф.П., Кожухарь И.А. Электроконвекция и теплообмен. -Кишинев: Изд-во «Штиинца», 1977. -320 с.

12. Баштовой В.Г., Берковский Б.М., Вислович А.Н. Введение в термомеханику магнитных жидкостей. М., 1985. - 188 с.

13. Березин П.Д., Компонец И.Н., Никитин В.В., Пикин С.А. Ориентационное воздействие электрического поля на нематические жидкие кристаллы //ЖЭТФ. 1973. Т. 64, вып. 2. - С. 599-607.

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

15. Берлин М.А., Актинов В.А., Цибуневский А.Н. и др. Способ получения ферромагнитной жидкости. А.С. СССР №657 // Откр. Изобр. Пром. образцы, товар, знаки. 1979. - №8. - С. 76.

16. Бибик Е.В., Матыгуллин Б.Я., Райхер Ю.Л., Шлиомис М.И. Магнитоста-тические свойства коллоидов магнетита // Магнитная гидродинамика. 1973. -№1.-С. 68-72.

17. Бибик Е.Е. Магнитооптический эффект агрегирования в электрическом поле // Коллоидный журнал. 1970. - Т. 32, №2. - С. 307.

18. Бибик Е.Е. Приготовление феррожидкости. //Коллоидный журнал. 1973. -Т. 35, №6. -С. 1141-1142.

19. Бибик Е.Е. Эффекты взаимодействия частиц в дисперсных ферромагнетиках. Дисс. д-ра хим. наук. Л., 1971. - 335 с.

20. Бибик Е.Е., Бузунов О.В. Достижения в области получения и применения ферромагнитных жидкостей. М.: ЦНИИ «Электроника», 1979. - 60 с.

21. Бибик Е.Е., Бузунов О.В., Грибанов Н.М., Лавров И.С. Исследование кинетики образования коллоидных частиц магнетита // Журн. прикл. химии. — 1979.-Т. 52, №7.-С. 1631-1632.

22. Бибик Е.Е., Лавров И.С., Грибанов Н.М. и др. Способ получения феррожидкости // Откр. Изобр. Пром. образцы, товар, знаки. 1977. - №30. — С. 47.

23. Бимс Д.В. Двойное лучепреломление в электрическом и магнитном поле //УФН. 1933. - Т. 13, вып. 2. - С. 209-252.

24. Блинов JI.M. Электро- и магнитооптика жидких кристаллов. М.: Наука, 1978. -384 с.

25. Блум Э.Я., Майоров М.М., Цеберс А.О. Магнитные жидкости. Рига: Зи-натне, 1989.-386 с.

26. Бондаренко Е.А. Механизм формирования многослойной структуры магнитной жидкости в приэлектродной области: Автореф. канд. физ.-мат. наук. Ставрополь, 2001. - 19 с.

27. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 664 с.

28. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970. - 856с.

29. Буевич Ю.А., Зубарев А.Ю., Иванов А.О. Кинетика образования сферических агрегатов в магнитных жидкостях //Магнитная гидродинамика. 1990. - №2. - С. 33-40.

30. Буевич Ю.А., Зубарев А.Ю., Иванов А.О. Теория агрегирования в коллоидах. Поверхностное натяжение двух фаз коллоида //Коллоидный журнал. -1992.-Т. 54, №2.-С. 54-59.

31. Буевич Ю.А., Иванов А.О. Теория агрегирования в коллоидах. Эволюция системы агрегатов //Коллоидный журнал. 1991. - Т. 53, №6. - С. 1007-1012.

32. Бузмаков В.М. Дисперсный состав и магнитные свойства магнитных жидкостей //Приборы и методы измерений физических параметров феррокол-лоидов. Свердловск: УО АН СССР. - 1991. - С. 33-43.

33. Бузмаков В.М. Исследование дисперсного состава магнитных жидкостей по магнитофорезу в градиентном поле //Магнитные свойства ферроколлои-дов. Свердловск: УНЦ АН СССР. - 1988. - С. 4-8.

34. Бузмаков В.М. Исследование микроструктуры и седиментационной устойчивости ферроколлоидов //Коллоидный журнал. 1995. - Т. 57, №1. - С. 15-20.

35. Бузунов О.В. Физико-химические аспекты применения углеводородных феррожидкостей в магнитожидкостных уплотнениях. Дисс. канд. физ.-мат. наук.-Л., 1981.- 185 с.

36. Булатов М.И., Калинкин И.И. Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрографическим методам анализа. Л.: Химия. - 1976. -375 с.

37. Варламов Ю.Д., Каплун А.Б. Исследование процессов структурообразо-вания в магнитных жидкостях // Магнитная гидродинамика. 1983. - №1. -С. 33-39.

38. Вислович A.M., Тордеев Г.М., Ржевская С.П., Фертман В.Е. Электрические характеристики концентрированных магнитных жидкостей /В кн.: Десятое Рижское совещание по магнитной гидродинамике. Саласпилс, 1981. — С. 190-191

39. Войтылов В.В. Электроориентационные эффекты в дисперсных системах: Автореф. д-ра физ.-мат. наук. С.-Петербург, 1996. - 32 с.

40. Войтылов В.В., Трусов А.А. Электрическое двулучепреломление в мак-ромолекулярных растворах. Методическое пособие. С.-Петербург: Изд-во СПбГУ, 1998.-20 с.

41. Войтылов В.В., Трусов А.А. Электрооптика и кондуктометрия полидисперсных систем. Л.: Изд. ЛГУ, 1989. - 188 с.

42. Волькенштейн М.В. Молекулярная оптика. М.-Л.: Гостехиздат, 1951. -744 с.

43. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. 1032 с.

44. Вукс М.В. Рассеяние света в газах, жидкостях и растворах. Л.: Изд-во ЛГУ, 1977.-320 с.

45. Вукс М.В. Уточнение теории явления Керра в жидкостях и сравнении с экспериментом //Вестн. Ленинград, ун-та. Сер. физика и химия. 1983. - №4. -С. 6-14.

46. Вукс М.В. Электрические и оптические свойства молекул и конденсированных сред. JL: Изд-во ЛГУ, 1984. - 334 с.

47. Гермашев В.Г. Стабилизация углеводородных феррожидкостей поверхностно-активными веществами. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Л., 1976. — 135 с.

48. Голованов В.Ю., Скибин Ю.Н. Применение теории Ми к рассеянию света магнитными жидкостями // V Всесоюз. совещ. по физике магнитных жидкостей (тез. докл). Пермь, 1990. С. 47-49.

49. Гордеев Г.М., Матусевич Н.П., Ржельская С.П., Фертман В.Е. Электрические свойства магнитных жидкостей / В кн.: Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск: УНЦ АНСССР, 1983. - С. 98-102

50. Горшков М.М. Эллипсометрия. М.: Сов. Радио, 1980. - 200 с.

51. Гроот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика /Пер. с англ. М.: Мир, 1964.-456 с.

52. Де Жен П. Физика жидких кристаллов / Пер. с англ. М.: Мир, 1977. -400 с.

53. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными системами. М.: Мир, 1971. - С. 48.

54. Диканский Ю.И. Экспериментальное исследование взаимодействия частиц и структурных превращений в магнитных жидкостях. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Ставрополь, 1984. - 124 с.

55. Диканский Ю.И. Эффекты взаимодействия частиц и структурно-кинетические процессы в магнитных коллоидах. Дисс. д-ра физ.-мат. наук. Ставрополь, 1999. - 305 с.

56. Диканский Ю.И., Кожевников В.М., Чеканов В.В. Магнитная восприимчивость и электропроводность магнитной жидкости при наличии структурных образований / В кн.: Физические свойства магнитных жидкостей. -Свердловск: УНЦ АНСССР, 1983. С. 28-33

57. Диканский Ю.И., Ларионов Ю.А., Суздалев В.Н., Полихрониди Н.Г. Двойное лучепреломление в структурированной магнитной жидкости в сдвиговом течении // Коллоидный журнал. 1998. - Т. 60, №6. - С. 753-756.

58. Диканский Ю.И., Цеберс А.О. Шацкий В.П. Свойства магнитных эмульсий в электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика. -1990. №1. — С. 32-38.

59. Дроздова В.И. Концентрационные структуры и межфазные явления в Iмагнитных коллоидах. Дисс. д-ра физ.-мат наук. Ставрополь, 1998. - 339 с.

60. Дроздова В.И., Скибин Ю.Н., Шагрова Г.В. Исследование структуры разбавленных магнитных жидкостей по анизотропному светорассеянию // Магнитная гидродинамика. 1987, №2. - С. 63-66.

61. Дроздова В.И., Чеканов В.В. Диффузия частиц феррожидкости в магнитном поле // Магнитная гидродинамика. 1981. - №4. - С. 17-23.

62. Духин С.С. Электропроводность и электрокинетические свойства дисперсных систем. Киев: Наукова думка, 1975. - 246 с.

63. Духин С.С., Дерягин Б.В. Электрофорез. М.: Наука, 1979. - 327 с.

64. Духин С.С., Эстрела-Льюпис В.Р., Жолковский Э.К. Электроповерхностные явления и фильтрование. Киев: Наукова думка, 1985. - 288 с.

65. Дюповкин Н.И., Орлов Д.В. Исследования электрических свойств магнитных жидкостей / В кн.: Магнитные жидкости: научные и прикладные исследования. Минск: Изд-во ИТМО им. А.В. Лыкова АН БССР. - 1983. - С. 26-32

66. Жакин А.И. Ионная электропроводность и коплексообразование в жидкихдиэлектриках // УФН. 2003. - Т. 173. - №1. - С. 51-68.

67. Жуков А.В. Агрегирование частиц и фазовые переходы в магнитных жидкостях с сильным дипольным взаимодействием // Тез. докл. IV Всесоюзн. конф. по магнитным жидкостям. Иваново, 1985. - С. 133-134.

68. Золотарев В.М., Морозов В.Н., Смирнова Е.Ф. Оптические постоянные природных и технических сред. Справочник. Д.: Химия, 1984. - 216 с.

69. Зубарев А.Ю. К статистической термодинамике магнитных суспензий // Коллоидный журнал. 1994. - Т. 56, №4. - С. 509-512.

70. Зубарев А.Ю. К теории кинетических явлений в умеренно концентрированных магнитных жидкостях // Коллоидный журнал. 1995. - Т. 57, №3. - С. 335-341.

71. Зубарев А.Ю. К теории магнитных жидкостей с цепочечными агрегатами. //Магнитная гидродинамика. 1992. - №1. - С. 20-26.

72. Зубарев А.Ю. К теории структурных и фазовых превращений в простых и дипольных коллоидах: Автореф. дисс.д-ра физ.-мат. наук. Екатеринбург, 1993.

73. Зубарев А.Ю. Кинетика расслоения магнитных жидкостей в присутствии внешнего поля. Начальная стадия // Коллоидный журнал. 1995. - Т.57, №6. -С. 804-810.

74. Зубарев А.Ю. Межфазное натяжение в ферроколлоидах // Коллоидный журнал. 1995. - Т. 57, №7. - С. 34-39.

75. Зубарев А.Ю., Искакова Л.Ю. Фазовые переходы в электро- и магнито-реологических жидкостях // Коллоидный журнал. 2003. - Т. 65, №2. - С. 159-165.

76. Зубарев А.Ю., Юшков А.В., Искакова Л.Ю. К теории динамических свойств неразбавленных магнитных жидкостей. Эффект цепочечных агрегатов // Магнитная гидродинамика. 1998. - Т. 34, №4. - С. 324-335.

77. Иванов А.Г. Магнитостатические свойства расслоенного коллоида магнетита // Магнитная гидродинамика. 1990. №1. - С. 20-26.

78. Иванов А.Г., Агабекян Э.М. Динамические магнитные свойства и неустойчивость концентрационных магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1989. - №3. - С. 114-116.

79. Иванов А.О., Канторович С.С. Структура цепочечных агрегатов в ферро-коллоидах // Коллоидный журнал. 2003. - Т. 65, №2. - С. 189-200.

80. Иванова О.И. Адсорбционные взаимодействия при стабилизации магнитной фазы И Тез. докл. V Всесоюз. конф. по магнитным жидкостям. Т.1. М., 1988.-С. 108-109.

81. Кайзер Д. Статистическая термодинамика неравновесных процессов / Пер. с англ. М.: Мир, 1990. - 608 с.

82. Кандаурова Н.В. Приповерхностные и межфазные явления в магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях и их техническое применение. Дисс. д-ра техн. наук. Ставрополь, 2000. - 355 с.

83. Каргин В.А., Берестенева З.Я. О механизме образования коллоидных частиц // Успехи химии. 1955. - Т. 24, вып. 3. - С. 249-253.

84. Каргин Н.И., Падалка В.В. Исследование магнитной жидкости на основе феррита кобальта методами электромагнитооптики и мессбауэровской спектроскопии // V Всесоюзная конференция по магнитным жидкостям. Тезисы докладов. М.: МГУ, 1988. - Т. 1. - С.

85. Кожевников В.М. Электрофизические свойства магнитодиэлектрической жидкости и разработка электронейтрализатора. Дисс. канд. техн. наук. -Ставрополь, 1984. 124 с.

86. Кожевников В.М. Электрокинетические свойства магнитодиэлектрических коллоидных систем и разработка устройств на их основе. Дисс. д-ра.t

87. Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Падалка В.В. Оптическая анизотропия тонкого слоя магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях // V Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей. Тезисы докладов. -Пермь, 1990.-С. 75-76.

88. Кожевников В.М., Ларионов Ю.А., Падалка В.В., Бутенко В.В. Свойства тонкого слоя магнитной жидкости в электрическом поле // XIII Рижское совещание по магнитной гидродинамике. Тезисы докладов. Т. 3. - Саласпилс, 1990.-С. 89-90.

89. 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. Т. 51, №6. - 1987. - С. 1042-1048.

90. Кокорин В.В., Перекос А.Е. Магнитные свойства и дипольное взаимодействие в системах суперпарамагнитных частиц // Письма в ЖЭТФ. 1978. - Т. 27, вып. 9. - С. 500-503.

91. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 831 с.

92. Кройт Г.Р. Наука о коллоидах. М.: ИИЛ. 1955. - 538 с.

93. Кронкалнс Г.Е. Измерение коэффициентов теплопроводности и электропроводности феррожидкости в магнитном поле // Магнитная гидродинамика. 1977. - №3. - С. 138-140.

94. Крупянский Ю.Ф., Суздалев И.П. Магнитные свойства ультрамалых частиц окиси железа // ЖЭТФ. Т.65, вып. 4(10). - С. 1715-1725.

95. Кубасов А.А. Влияние разбавления на структурирование магнитных жидкостей // Тез. докл. V Всесоюз. конф. по магнитным жидкостям. Т.1. - М., 1988.-С. 144-145.

96. Кубасов А.А. Исследование рассеяния света в магнитной жидкости // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. по магнитным жидкостям. — Иваново, 1985. С. 173-174.

97. Кубасов А.А. Исследование структуры магнитной жидкости методом рассеяния света // Магнитная гидродинамика. 1986. - №2. - С. 133-135.

98. Кузнецов В.И. Химические реактивы и препараты. Справочник. М.-JL: ГНТИХЛ, 1953.-670 с.

99. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.-620 с.

100. Ларионов Ю.А. Кинетика структурирования магнитного коллоида в приэлектродном слое. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Ставрополь, 2002.-24 с.j

101. Леонтович М.А. Введение в термодинамику. Статистическая физика. -М.: Наука, 1983.-416 с.

102. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.М. Физическая кинетика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика. Т. X. М., 1979. — 527 с.

103. Лужников А.А., Максименко В.В., Симонов А.Я. Диэлектрическая проницаемость дисперсных систем // ДАН. 1985. - Т. 228, №6. - С. 13481352.

104. Майоров М.М. Экспериментальное исследование кинетики магнитного двойного лучепреломления и дихроизма в разбавленной магнитной жидкости // Магнитная гидродинамика. 1977. - №3. - С. 29-33.

105. Майоров М.М., Цеберс А.О. Релаксация магнитного двойного лучепреломления и дихроизма золей ферромагнетиков // Коллоидный журнал. -1977. Т. 39, №6. - С. 1087-1093.

106. Марценюк М.А., Райхер Ю.Л., Шлиомис М.И. К кинетике намагничивания суспензий ферромагнитных частиц // ЖЭТФ. 1973. - Т. 65, вып. 1. -С. 834-841.

107. Мицкевич П.К., Казацкая Л.С. Исследование распределения потенциала в жидких диэлектриках методом эффекта Керра // Электронная обработка материалов. 1968, №2(20). - С. 71-74.

108. Морозов К.И. Влияние магнитодипольных взаимодействий на двулу-чепреломление ферроколлоидов // V Всесоюз. совещ. по физике магнитных жидкостей. Пермь, 1990. - С. 95-97.

109. Морозов К.И. К теории агрегирования магнитных жидкостей // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. по магнитным жидкостям. Иваново, 1985. - Т. 1. - С. 226-227.

110. Морозов К.И. К теории конденсации магнитной жидкости в антиферромагнитную фазу / В кн.: Структурные свойства и гидродинамика магнитных коллоидов. Свердловск: УНЦ АН СССР. - 1986. - С. 9-14.

111. Морозов К.И. Термодинамика магнитных жидкостей // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1987. - Т. 51, №6. - С. 1073-1080.

112. Морозова Т.Ф. Формирование структуры в магнитной жидкости при воздействии поляризующего напряжения. Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук Ставрополь, 2002. - 23 с.

113. Москалев В.А. Теоретические основы оптико-физических исследований.-Л.: Машиностр., 1987.-318 с.

114. Муратов Р.З. Потенциалы эллипсоида. М.: Атомизд., 1976. - 144 с.

115. Надворецкий В.В., Соколов В.В. Поглощение ультразвука в магнитной жидкости с эллипсоидальными агрегатами // Магнитная гидродинамика. — 1997.-Т. 33, №1.-С. 30-34.

116. Никитин JI.В., Тулинов А.А. Исследование нечетных магнитооптических эффектов в магнитной жидкости // Приборы и методы измерения физических параметров ферроколлоидов. — Свердловск: УО АН СССР. 1991. — С. 18-26.

117. Никитин Л.В., Тулинов А.А. Магнитооптические свойства приповерхностного слоя феррожидкости // Статистические и динамические свойства магнитных жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР. - 1987. - С. 9-11.

118. Ньюмен Д. Электрохимические системы. М.: Мир. - 1977. - 463 с.

119. Ньюмен Дж. Электрохимические системы. М., 1977.

120. Отражательная рефрактометрия. Л.: Машиностроение, 1983. - 223 с.

121. Падалка В.В. Коагуляция частиц твердой фазы в слабоконцентрированных магнитных жидкостях в магнитном поле // Тез. докл. IV Всесоюзн. конф. по магнитным жидкостям. Иваново, 1985. - Т. 2. - С. 22-23.

122. Падалка В.В. Ориентационные и кинетические процессы в коллоидных растворах магнитных частиц в электрическом и магнитном полях. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Ставрополь, 1988. - 150 с.

123. Падалка В.В., Борисенко О.В. Рассеяние света разбавленными магнитными жидкостями // Сборник научных трудов 10-й Международной Плес-ской конференции по магнитным жидкостям. — Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2002.-С. 168-171.

124. Падалка В.В., Букина Г.А. Экспериментальное исследование двойного лучепреломления магнитной жидкости в переменных магнитном и электрическом полях // III Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей. Тезисы докладов. — Ставрополь, 1986. С. 82-84.

125. Падалка В.В., Ерин К.В Оптический метод обнаружения агрегатов в разбавленных магнитных коллоидах // Сборник научных трудов 10-й Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям. Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2002. - С. 162-167.

126. Падалка В.В., Ерин К.В. Двулучепреломление в магнитной жидкости в магнитном поле // Вестник Ставропольского государственного университета. 1999.-№18.-С. 86-92.

127. Падалка В.В., Ерин К.В. Изучение кинетики электрического двойного лучепреломления в коллоидных растворах магнитных частиц // Коллоидный журнал. 2001. - Т.63, № 3. - С.389-393.

128. Падалка В.В., Ерин К.В. Исследование магнитной жидкости методом рассеяния света // Вестник Ставропольского государственного университета. -2002.-№31.-С. 23-25.

129. Падалка В.В., Ерин К.В., Борисенко О.В. Экспериментальные методы обнаружения кластеров магнитных частиц в магнитных жидкостях // Вестник Ставропольского государственного университета. 2003. - № 34. - С. 4048.

130. Падалка В.В., Закинян Р.Г., Бондаренко Е.А. К вопросу об образовании объемного заряда в приэлектродном слое разбавленной магнитной жидкости // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2002. -№4.-С. 36-38.

131. Падалка В.В., Скибин Ю.Н. Динамика оптической анизотропии жидкости в переменном электрическом поле // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. по магнитным жидкостям. Т. 2. М.: МГУ, 1991. - С. 84-85.

132. Падалка В.В., Ерин К.В. Рассеяние света магнитной жидкостью в скрещенных электрическом и магнитном полях // XI Международная Плес-ская конференция по магнитным жидкостям. — Плес, сентябрь 2004 (в печати).

133. Падалка В.В., Чеканов В.В. Исследование распределения электростатических полей по двулучепреломлению в магнитной жидкости // IV Всесоюзное совещание по физике магнитных жидкостей. Тезисы докладов. Душанбе: Изд-во ТГУ, 1988. - С. 65-66.

134. Петрикевич А.В., Райхер Ю.Л. Оптическая анизотропия ферросуспен-зии в переменном магнитном поле / Препринт ИМСС УНЦ АН СССР, №18 (83). Свердловск. - 1983. - 36 с.

135. Петров Ю.И. Физика малых частиц. М.: Наука, 1982. - 359 с.

136. Пирожков Б.И. Исследование явлений агрегирования в магнитной жидкости методом скрещенных магнитных полей // Изв. АН СССР. Сер. физ. -1987.-Т. 51, №6.-С. 1088-1093.

137. Покровский В.Н. Статистическая механика разбавленных суспензий. — М.: Наука, 1978.- 136 с.

138. Полунин В.М., Зрайченко В.А., Рослякова Л.И. Влияние магнитного поля на структурные изменения и упругие свойства некоторых магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1988, №3. - С. 139-141.

139. Преждо В.В., Хащина М.В., Замков В.А. Электрооптические исследования в физике и химии. Харьков: Вища школа, 1982. - 152 с.

140. Пришивалко А.П., Бабенко В.А., Кузьмин В.Н. Рассеяние и поглощение света неоднородными и анизотропными сферическими частицами. -Минск: Наука и техн., 1984. 263 с.

141. Пшеничников А.Ф. Магнитные свойства конденсированных феррокол-лоидов: Автореф. дисс.д-ра физ.-мат. наук. Пермь, 1991.

142. Пшеничников А.Ф., Лебедев А.В., Морозов К.И. Влияние межчастичного взаимодействия на магнитостатические свойства магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1987. - №1. - С. 37-43.

143. Пшеничников А.Ф., Шурубор И.Ю. Дифракционное рассеяние света тонкими слоями магнитной жидкости // Структурные свойства и гидродинамика магнитных коллоидов. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. - С. 25-28.

144. Пшеничников А.Ф., Шурубор И.Ю. Об агрегативной устойчивости магнитных коллоидов // Магнитная гидродинамика. 1986. - №2. - С. 137139.

145. Пшеничников А.Ф., Шурубор И.Ю. Расслоение магнитных жидкостей: Условия образования и магнитные свойства капельных агрегатов // Известия АН СССР. Сер. физ. 1987. - Т. 51, №6. - С. 1081-1087.

146. Райхер Ю.Л. Дифракционное рассеяние света ферромагнитной суспензией в сильном магнитном поле // Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. - С. 16-31.

147. Райхер Ю.Л., Бурылов С.В., Степанов В.И. Оптические нелинейности, индуцируемые в магнитной жидкости переменным магнитным полем // Письма в ЖЭТФ. 1988. - Т. 47, вып. 5. - С. 273-276.

148. Райхер Ю.Л., Петрикевич А.В. Диэлектрическая проницаемость магнитной жидкости // Магнитная гидродинамика. 1987, №2. - С. 50-58.

149. Райхер Ю.Л., Скибин Ю.Н. Динамическое двулучепреломление света в магнитной жидкости // ДАН СССР. 1988. - Т. 302, №5.- 1088-1091.

150. Райхер Ю.Л., Степанов В.И., Бурылов С.В. Нелинейные ориентацион-но-оптические эффекты в суспензии дипольных частиц //Коллоидный журнал. 1990. - Т. 52, №5. - С. 887-894.

151. Райхер Ю.Л., Степанов В.И. Динамическое двулучепреломление в ферроколлоиде в скрещенных полях: взаимодействие магнитных и механических ориентационных степеней свободы // Коллоидный журнал. 2003. -т. 65, №1.-С. 73-86.

152. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах // Физико-химическая механика. Избранные труды. М.: Наука, 1979. - С. 48-66.

153. Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. М.: Мир, 1989. - 357 с.

154. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. — М.: Физматизд. 1956. - 910 с.

155. Сканави Г.И. Физика диэлектриков: область слабых полей. М.: Физматизд.- 1949.-500 с.

156. Скибин Ю.Н, Чеканов В.В. Экспериментальное изучение релаксации намагниченности феррожидкости по двойному лучепреломлению // Движение гетерогенных сред в сильных магнитных полях. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1978.-С. 51-53.

157. Скибин Ю.Н. Влияние агрегирования частиц на экстинкцию и дихроизм магнитных жидкостей / УНЦ АН СССР. Свердловск, 1983. - С. 66-74.

158. Скибин Ю.Н. Двойное лучепреломление магнитной жидкости в переменном магнитном поле // Семинар по прикладной магнитной гидродинамике (тез. докл.). 4.2. Пермь, 1978. - С. 101-103.

159. Скибин Ю.Н. Деполяризация света, рассеянного магнитной жидкостью //Коллоидный журнал. 1984. - Т. 46, №5. - С. 955-960.

160. Скибин Ю.Н. Изучение агрегирования частиц в магнитных жидкостях по экстинкции света и дихроизму // Матер. II Всесоюз. семинара по магнитным жидкостям. -М.: МГУ, 1981. С. 13-14.

161. Скибин Ю.Н. Исследование свойств малых ферромагнитных частиц и их взаимодействий в магнитных жидкостях оптическими методами. Дисс.канд. физ.-мат. наук. Ставрополь, 1981. - 138 с.

162. Скибин Ю.Н. К вопросу о двойном лучепреломлении магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях // III Всесоюз. конф. по физике магнитных жидкостей. Ставрополь, 1986. - С. 47-48.

163. Скибин Ю.Н. Кинетика экстинкции и дихроизма слабой магнитной жидкости в магнитном поле // XV Всесоюз. конф. по физике магнитных явлений. 4.2. Свердловск, 1981. - С. 85-86.

164. Скибин Ю.Н. Магнитостатический способ определения магнитного момента частиц магнитной жидкости // Приборы и методы измерения физических параметров ферроколлоидов. Свердловск: УО АН СССР, 1991. - С. 85-89.

165. Скибин Ю.Н. Молекулярно-кинетический механизм электро- и магнитооптических явлений в магнитных жидкостях. Дисс. д-ра физ.-мат. наук. Ставрополь, 1996. - 319 с.

166. Скибин Ю.Н. Отражение света от свободной поверхности магнитной жидкости // Проблемы естественных наук. Ставрополь, 1996. - С. 101-102.

167. Скибин Ю.Н., Коробова Н.Н. Рассеяние света магнитными жидкостями // IV Всесоюз. совещ. по физике магнитных жидкостей, (тез. докл.). Душанбе, 1988.-С. 77-78.

168. Скибин Ю.Н., Чеканов В.В. Исследование свойств магнитной жидкости по отражению поляризационного света от ее поверхности в магнитном поле // Гидродинамика и теплофизика магнитных жидкостей. Саласпилс, 1980.-С. 77-84.

169. Скибин Ю.Н., Чеканов В.В. Исследование строения ферромагнитной жидкости методом вращающейся кюветы // Магнитная гидродинамика. -1979.-№1.-С. 19-21.

170. Скибин Ю.Н., Чеканов В.В., Райхер Ю.Л. Двойное лучепреломление в ферромагнитной жидкости // Журнал экспер. и теорет. физики. 1977. - Т. 72, вып. 3. - С. 949-955.

171. Скибин Ю.Н., Шульга О.В. Визуализация магнитной видеозаписи //Тез. докл. V Всесоюз. конф. по магнитным жидкостям. Т.2. М.: МГУ, 1988.-С. 84-85.

172. Смайт В. Электростатика и электродинамика. М.: Изд-во иностр. лит. - 1954.-333 с.

173. Смит Я., Вейн X. Ферриты. Физические свойства и практическое применение. М.: Изд-во иностр. лит. - 1962. - 16 с.

174. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов / Под ред. Камминса Г., Пайка Э.М.: Мир, 1978.

175. Стишков Ю.К. Электродинамические течения и механизмы электризации жидких диэлектриков // Электрон, обраб. материалов. 1977. - №4. - с. 29-33.

176. Стишков Ю.К., Остапенко А.А. Электрогидродинамические течения в жидких диэлектриках. Л.: ЛГУ, 1989. - 176 с.

177. Таблицы физических величин / Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Ато-мизд.- 1976.- 1006 с.

178. Такетоми С., Тикадзуми С. Магнитные жидкости / Пер. с япон. М.: Мир, 1993.-272с.

179. Толстой Н.А., Спартаков А.А. Электрооптика и магнитооптика дисперсных систем. С.-Петербург: Изд -во СПбГУ, 1996. — 244 с.

180. Толстой Н.А., Феофилов П.П. О некоторых электрооптических явлениях в коллоидах // Доклады АН СССР. 1949. Т. 66. - С. 617-620.

181. Трусов А.А. Электрооптические исследования коллоидов суспензий. Дисс.д-ра физ.-мат. наук. Л., 1981. - 379 с.

182. Трусов А.А., Войтылов В.В., Зернова Т.Ю., Спартаков А.А. Определение формы коллоидных частиц электрооптическими методами // Коллоидный журнал. 1997. - Т. 59, №2. - С. 236-239.

183. Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справочное пособие. — Минск: Вышейша школа, 1988.- 184 с.

184. Физическая энциклопедия /Гл. ред. A.M. Прохоров. М.: Сов. Энциклопедия. - Т. 2, 1990. - С. 673-675.

185. Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мелихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

186. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. JL: Наука, 1975. -592 с.

187. Френкель Я.И. Общая теория гетерофазных флюктуаций и предпере-ходных явлений // ЖЭТФ. 1939. - Т. 9. - с. 952-965.

188. Хиженков П.К., Дорман B.JL, Барьяхтар Ф.Г. Фазовая диаграмма магнитной жидкости // Магнитная гидродинамика. 1989. - №1. — С. 35-40.

189. Цветков В.Н., Сосинский М.И. Вращающееся магнитное поле как метод исследования коллоидных систем // Коллоидный журнал. 1949. - Т. 11, №3. - С. 197-208.

190. Цветков В.Н., Сосинский М.И. Изучение геометрических и магнитных свойств коллоидных частиц методами магнитного и динамического двойного лучепреломления // ЖЭТФ. 1949. - Т. 19, вып. 6. - С. 543-552.

191. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворах. Л.: Наука, 1964. - 398 с.

192. Цеберс А.О. К вопросу о причинах образования микрокапельных агрегатов в коллоидных системах ферромагнетиков // Магнитная гидродинамика. -1987. -№3.- С. 143-145.

193. Цеберс А.О. О роли поверхностных взаимодействий при расслоении магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1982. - №4. - С. 21-27.

194. Цеберс А.О. Пространственные структуры ферроколлоидов в плоских слоях И Магнитная гидродинамика. 1988. - №2. - С. 57-62.

195. Цеберс А.О. Термодинамическая устойчивость магнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1982. - №2. - С. 42-48.

196. Чандрасекар С. Жидкие кристаллы. М.: Мир, 1980. - 344 с.

197. Чеканов В.В. Возникновение агрегатов как фазовый переход в магнитных коллоидах // Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск. - 1983.-С. 42-49.

198. Чеканов В.В. Изучение свойств феррожидкостей по броуновскому движению частиц твердой фазы // Физ. свойства и гидродинамика дисперсных ферромагнетиков / УНЦ АН СССР. Свердловск. - 1977. - С. 29-34.

199. Чеканов В.В. Магнетизм малых частиц и их взаимодействие в коллоидных ферромагнетиках. Дисс.д-ра физ.-мат. наук. Ставрополь, 1985. -361 с.

200. Чеканов В.В., Володихина И.И., Торопцев E.JI. Восстановление функции распределения магнитных частиц по размерам из кривой намагничивания магнитной жидкости // Магнитная гидродинамика 1991, №2. - С. 30-34.

201. Чеканов В.В., Дроздова В.И., Нуцубидзе П.В. и др. Изменение намагниченности магнитной жидкости при образовании агрегатов // Магнитная гидродинамика. 1984. - №1. - С. 3-9.

202. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В. Магнитная жидкость в электрическом и магнитном полях. Монография. Ставрополь, 3002. - 255 с.

203. Чеканов В.В., Кандаурова Н.В., Мараховский А.С. Формирование слоистой структуры МЖ в приэлетродной области под действием электрического поля // X Международная Плесская конференция по магнитным жидкостям. Плес, 2002. - С. 92-97.

204. Чеканов В.В., Кожевников В.М., Падалка В.В., Моровщик А.Н., Мойса В.Г., Соур З.И. Способ измерения напряженности и визуализации электрического поля / Авторское свидетельство /СССР/ № 1354140 //БИ, 1987. №43.

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

206. Чеканов В.В., Мараховский А.С., Ерин К.В. Концентрационная зависимость оптических параметров магнитной жидкости // Сборник научных трудов. Серия «Физико-химическая». Ставрополь: Изд-во СевКавГТУ. — 1999. - Вып. 3.-С. 83-90.

207. Чеканов В.В., Падалка В.В., Бондаренко Е.А. Изменение эллипса поляризации при отражении света от многослойной интерференционной структуры с магнитной жидкостью // X Международная Плесская конференция по магнитным жидкостям. Плес, 2002. - С. 103-107.

208. Чуловская С.А., Железнов К.Н., Земцова О.В. Влияние магнитного поля и температуры на процесс синтеза и коллоидно-химические свойства Fe304 // Коллоидный журнал. 2003. - Т. 65, вып. 6. - с. 859-862.

209. Шлиомис М.И. Магнитные жидкости // УФН. 1974. - Т. 112, вып. 3. -С. 427-453.

210. Шпольский Э.В. Электрооптические свойства коллоидов //УФН. -1945.-Т. 27, вып. 1.-С. 96-105.

211. Шункевич Т.М., Лесникович А.И., Байков М.В., Воробьева С.А. Дисперсность магнетита в некоторых ферромагнитных коллоидах // Коллоидный журнал. 1983. - Т. 45, вып. 5. - С. 1030-1032.

212. Шурубор И.Ю. Расслоение ферроколлоидов: условия образования и магнитные свойства капельных агрегатов: Автореф. дисс.канд. физ.-мат. наук. Свердловск, 1989. - 16 с.

213. Электрооптика коллоидов / Под ред. Духина С.С. Киев: Наукова думка, 1977.-200 с.

214. Эскин В.Е. Рассеяние света растворами полимеров и свойства макромолекул. Л.: Наука, 1986 - 260 с.

215. Эскин Л.Д. О кинетике двойного лучепреломления в растворах // Оптика и спектроскопия. 1978. - Т. 45, вып. 6. - С. 1185-1187.

216. Aharoni S.M., Litl М.Н. Superparamagnetism and exchange anisotropy in microparticles of magnetite embedded in an inert carbonaceous matrix //J. Appl. Phys. 1971. - V. 42, № 1. - P. 3 52-356.

217. Ahmed N.H., Srinivas N.N. Review of Space Charge Measurements in Dielectrics // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1997. - V. 4. - P. 644-656.

218. Alain J. Dielectric behaviour of a ferrofluid subjected to a uniform magnetics. 1980. - V. MAG - 16, №2. -P. 254-257

219. Alvarado S.F., Eib W., and. Observation of Spin-Polarized Electron Levels in Ferrites //Phys. Rev. Lett. 1975. - V. 34, Nu 6. - P. 319-322.

220. Ayoub N.Y., Bradbury A., Chantrell R.W., Popplewell J. A «pair orientation» model of the magnetodielectric anisotropy in ferrofluids II Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1987. - V. 65. - P. 185-187.

221. Babadzanjanz L.K, Bregman M.L., Trusov A.A., Vojtylov V.V. Polydisper-sity of macromolecular solutions and colloids in electro-optics // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 1999. - V. 148. - P. 29-34.

222. Bacri J.C., Cabuil V., Massart R. Et al. Ionic ferrofluid: optical properties // JMMM. 1987. - Vol. 65. - P. 285-288. - V., №11. - P. L.

223. Bacri J.C., Dumas J., Gorse D., Perzynski R., Salin D. Ferrofl-Luid viscme-ter //J. Phys. Lett. 1971. - V. 27, №9. - P. 596-599.

224. Bacri J.-C., Perzynski R., Salin D., Cabuil V., Massart R. Magnetic colloidal properties of ionic ferrofluids // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -1986.-V. 62.-P. 36-46.

225. Bacri J.-C., Perzynski R, Salin D., Servais J. Magnetic transient birefringence of ferrofluids: particle size determination // Journal de Physique. 1987. -V. 48. - P. 1385-1391.

226. Bacri J.C., Salin D. Dynamics of the shape transition of a magnetic ferro-fluid drop // J. Phys. (Lettres). 1983. - T. 44, N 11. - P. L415-L420.

227. Bacri J.C., Salin D. Instability of ferrofluid magnetic drops under magnetic fields // J. Phys. 1982. - T. 43, N 17. - P. L649-L654.

228. Bacri J.C., Salin D. Optical scattering on ferrofluid agglomerates // J. Phys. (Letteres). 1982. - T. 43, N 22. - P. L771-L777.

229. Bacri J.C., Salin D. Study of the deformation of ferrofluid droplets in a magnetic field //J. Phys. (Lettes). 1982. - V. 43, №6. - P. 179-184.

230. Batchelor P., Champion J.M., Meeten G.H Linear optical birefringence and dichroism measurement in liquids and colloidal dispersions // Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1983. - V. 16, 4. - P. 68-73.

231. Bate G., Dunn L.P. Experiments on the writing process in magnetic recording //The Radio and Electronic Engineer. —1977. V. 47, №12. - P.562-566.

232. Bean C.P. Hysteresis loops of mixture of ferromagnetic micropowdes. //J. Applied Physics. 1963. - V. 130, №5. - P. 1677-1686.

233. Benoit H. Contribution a l'etude de l'effect Kerr presente par les solutions dilutees de macromolecules rigides // Annales de Physique. 1951. - V. 6. - P. 561-609.

234. Benoit H. Theorie de l'effect Kerr d'une solution a une impulsion electrique rectangulaire //Acad des scienees. Comptes rendus. 1949. - V. 229. - P. 30-37.

235. Berkowitz A.E., Zahut J.A., Van Buren C.E. Properties of Magnetic fluid particles //IEEE Transactions on Magnetics. 1980, V. 16, №2. - P. 184-190

236. Bernengo J.C., Roux В., Hanss M. Electrical Birefringence Apparatus for Conducting Solutions // Reviews of Science Instruments. 1973. - V. 44, *8. - P. 1083-1086.

237. Bishop S.G., Kemeny P.G. Photoemission study of the electronic structure of Magnetite // Solid State Comm.-1974.-V.15.-No 11/12.-P.1877-1880.

238. Bogardus H., Krueger D.A., Thomson D. Dynamic magnetization in ferrofluid //J. Appl. Phys.-1978. -V.49. -N.6. -P.3422-3429.

239. Bossis G., Cebers A. Effects of the magnetodipolar interactions in the alternating magnetic fields // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. -V. 201.-P. 218-221.

240. Bottoni G., Candolfo D., Gecohetti A., Masoli F. Influence of exterme dilutions on the magnetic properties of single aggregates //IEEE Trans. Magn. — 1972.- MAG-8, N-4. -P.770-772.

241. Brancher J.P., Denis J.P. Phenomenes de relaxation dans les ferrofluides // G.R. Acad. Sci. Paris. -1981. T. 292. - P. 1247-1250.

242. Branchez J.P., Sero-Guilaume O. Study of the deformation of a magnetic liquid //Archive for Rational Mech. And Analysis. 1985. - V. 90, №1. - P. 5785.

243. Brown W.F. Magnetic interactions of superparamagnetic particles //J. Appl. Phys. 1967. - V 38, №3. - P. 1017-1018.

244. Brown W.F. Thermal fluctuation of a single-domain particles // Phys. Review. 1963. - V. 130, № 5. - P. 1677-1686.

245. Brown B.L., Jennings B.R., Plummer H. Electronic birefringence and scattering of hectrozite suspension //Applied Optics. 1968. - V. 8. - P. 2019-2023.

246. Buchenau U., Muller I. Optical properties of magnetite // Solid State Communications. 1972. - V. 11, №9.-P. 1291 - 1293.

247. Cassidy E. C., Cones H. N., Booker S. R. Development and evaluation of electrooptical highly voltage pulse measurement technique // IEEE Transactions Instrum. Measurement. - 1970. - V. IM. - 19. - P.395-402.

248. Cassidy E.C., Hebner R.E., Zahn M., Sojka R.J. Kerr-Effect Studies of an Insulating Liquid Under Varied High-Voltage Conditions // IEEE Transactions on Electrical Insulation. 1974. - V. EI-9. - P. 43-56.

249. Cebula D.J., Charles S.W., Popplewell J. Aggregation in ferrofluids studied by neutron small angle scattering // J. Phys. 1983. - V. 44, №2. - P. 207-213.

250. Cebula D.J., Charles S.W., Popplewell J. The structure of magnetic particles studied by small angle neutron scattering // Colloid a polymer sci. 1981. - V. 259. - P. 395-397.

251. Champion J.V., Downer D., Meeten G.H., Gate L.F. Measurement of magnetically induced linear optical birefringence and dichroism in colloidal dispersions //J. Phys. T: Sci. Instruments. 1977. - V. 10, №11. - P. 1137-1147.

252. Chantrell R.W. Dielectric behaviour of of magnetic fluids. //J. Mag. and Magn. Mat. 1984.-V. 45, №1.-P. 100-106.

253. Chantrell R.W. Some aspects of texture in ferrofluids // J. Phys. 1985. - N 9, suppl.-P. C6271-C6278.

254. Chantrell R.W., Bradbury A., Menear S. Birefringence of weakly interacting fine particles //J. Appl. Phys. 1985. - V. 57, Nu 8, part 2B. - P. 4268-4270.

255. Checkanov V.V., Butenko A.A., Kozhevnikov V.M., Skibin Yu.N., Padalka V.V. Elektro-Magneto-Optics of Ferrofluids //Fifth Int. Conf. On Magnetic Fluids. Salaspils, 1989. - P. 91-92.

256. Chen S.-H., Chiang S.H. The magnetic field-induced birefrince of the ferronematic liquid crystals //Mol. Cryst. Liquid Cryst. 1987. - V. 144, №2. - P. 359-370.

257. Chikazumi S., Taketomi S., Ukita M., Mizukami M., Miyajima H., Seto-gawa M., Kurihara Y. Physics of magnetic fluids // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1987. - V. 65. - P. 245-251.

258. Chung D.Y., Hickman T.R., R.P. de Paula, Cole J.H. Magneto-optics of ferrofluids, using fiber optics //J. Mag. and Magn. Mat. 1983.- V/ 39. - P. 71-74.

259. Colteu A. Polarisations of magnetic fluids // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1983. - V. 39. - P. 88-90.

260. Cotae C. Dielectric anisotropy in ferrofluids //J. Mag. and Magn. Mat. -1983. V. 39, №1-2. - P. 85-87.

261. Cotton A., Mouton H. Nouvelles d'hydroxyde de fer //Comptes Rendus. -1906.-T. 142, №4.-P. 203-205.

262. Cotton A., Mouton H. Sur la birefringence magnetique des liquids pur // J. Phys. 1911.-V.1.-P.5

263. Dave M. J., Mehta . V., Shah H. S., Naik Y.G. Optical transmission and birefringence of colloidal Fe304 in a magnetic flield //Indian Journal of Pure and Applied Physics. 1968. - V. 6, №7. - P. 364-366.

264. Davies H.W., Llewellyn J.P. Magnetitooptic effects in ferrofluids // J. Phys. D.: Appl. Phys.- 1980.- V. 13.-P. 2327-2336.

265. Davies H.W., Llewellyn J.P. Magnetic birefringence of ferrofluids: I. Estimation of particle size // Journal of Physics D: Applied Physics. 1979. - V. 12. - P. 311-319.

266. Davies H.W., Llewellyn J.P. Magnetic birefringence of ferrofluids. II. Pulsed field measurements // J. Phys. D. Appl. Phys. 1979. - Vol. 12. - P. 13571363.

267. Davies H.W., Popplewell J., Llewellyn J.P. Microwave absorption studies in ferrofluid composites // IEEE Trans. Magnetics. 1986. - Vol. 22, N 5. - P. 1131-1133.

268. Davies H.W., Popplewell J., Llewellyn J.P., O'Grady K. Diffraction effects in magnetic fluid composites //J. Phys. C. 1985. - V. 18, №21. - P. L661-L662.

269. De Gennes P.G., Pincus P.A. Pair correlations in a ferromagnetic colloid // Phys. Kondens. Materie. 1970. - Bd 11, N 3. - S. 189-198.

270. Desai J.N., Naik Y.G., Mehta R.V., Dave M.J. Optical Transmission through Colloidal Solutions of Cadmium & Nickel Ferrites in a Magnetic Field // Indian Journal Pure and Applied Physics. 1969. - V. 7. - P. 534-538.

271. Dikansky Yu.I., Bedjanian M.A., Chuenkova I.Yu., Suzdalev V.N. Dynamics of magnetic field drop's shape in rotating and stationary magnetic fields // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002. V. 252. - P.276-279.

272. Dikansky Yu.I., Nechaeva O.A. On the origin of a structural grating in a magnetic fluid thin film under electric and magnetic fields // Magnetohydrody-namics. 2002. V. 38, № 3. - P.287-291.

273. Dikansky Yu.I., Shatsky V.P. Elektrohydrodinamic of magnetic emulsions and diffraction light scattering // Journal of Magnetism and Magnetic Materials -1990. -№85.-P.82-84.

274. Drozdova V.I., Shagrova G.V. Dynamics of optical scattering on ferrofluid agglomerate drops // Journal of Magnetism and Magnetic Materials 1990. - № 85. - P.93-96.

275. Ellis J.O., Llewellyn J.P. Measurement of the Ac Kerr effect in conducting liquids //J. Phys. E: Sci Instr- 1977. V. 10, №12. - P. 1249-1252.

276. Elmore W.C. Ferromagnetic colloid for studying magnetic structure. // Phys. Review. 1938. - V. 54, №4. - P. 309-310.

277. Elmore W.C. The magnetization of ferromagnetic colloids //Phys. Rev. -1938.-V. 54.-P. 1092-1094.

278. Eto M. Electric Field Distribution in Askarel Subjected to DC Stress between Plane Parallel Electrodes // Japanese Journal of Applied Physics. 1985. -V. 24, №4. - P. 446-448.

279. Foster Kenneth.,Osborn Amanda J., Wolf Michael S. Electric birefringence of poly ( tetrafluoroethylene ). Whiskers //J. Phys. Chem. 1992. - 96.- №13.-P.5483 - 5487.

280. Fredericq E., Houssier C. Electric Dichroism and Electric Birefringence. -Oxford: Clarendon Press, 1973. 219 p.

281. Frei E.H., Shtrikman S., Treves D. Critical size and nucleation fields of ideal ferromagnetic particles // Phys. Rev. 1957. Vol. 106, N 3. - P. 446^455.

282. Fujita Т., Yamaguchi K. Light scattering in a thin film of a mixture of dielectric and magnetic fluids under an electromagnetic field //J. Appl. Phys. -1994.- 76 №6. - P.3920 - 3922.

283. Galfert U., Jakst A., Tornkvist C., Walfriddson L. Electrical Field Distribution in Transformer Oil // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1992. - V. 27. - P. 647-660.

284. Goldberg P., Hansford J., van Heerden P.J. Polarization of light in suspensions of small ferrite particles in a magnetic field // J. Appl. Phys. 1971. - Vol. 42,N 10.-P. 3874-3876.

285. Graham E.B., Raab R.E. A molecular theory of linear birefringence induced electric and magnetic field //Molecular Physics. 1984. - V. 52, №5. - P. 12411249.

286. Gung T.J., Zahn M. Kerr Electro-Optic Theory and Measurements of Electric Fields with Magnitude and Direction Varying along the Light Path // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1998. - V. 5. - P. 421-442.

287. Haas W. E. L., Adams J. E. Diffraction effects in ferrofluids // Appl. Phys. Letters. 1975. - Vol. 27, N 10. - P. 571-572.

288. Hartmann U., Mende H.H. Experimental investigation of Neel relaxation effects on magnetostatic properties of a ferrofluid // JMMM. 1984. - Vol. 45, N 2/3.-P. 409-414.

289. Hartmann U., Mende H.H. The stray-field-induced birefringence of ferrofluids applied to the study of magnetic domains // JMMM. 1984. - Vol. 41, N 1-3. -P. 244-246.

290. Hasmonay E., Depeyrot J., Sousa M.H., Tourinho F.A., Bacri J.-C., Perzynski R. Optical properties of nickel ferrite ferrofluids // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V. 201. - P. 195-199.

291. Hasmonay E., Dubois E., Bacri J.-C., Perzynski R, Raikher Yu.L., Ste-panov V.I. Static magneto-optical birefringence of size-sorted nanoparticles // European Physical Journal B. 1998. - V. 5. - P. 859-867.

292. Hayes C.F. Observation of association in a ferromagnetic colloid // J. Colloid a. Interface Sci. 1975. - Vol. 52, N 2. - P. 239-243.

293. Hayes C.F., Hwang S.R. Observation of Magnetically Induced Polarization in a Ferrofluids // Journal of Colloid and Interface Science. 1977. - V. 60, №3. -P. 443-447.

294. Hebner R.E., Malewski R.A., Cassidy E.C. Optical methods of electrical measurement at high voltage levels // Proceedings of the IEEE. 1977. - V. 65, №11.-P. 1524-1548.

295. Heegaard B.M., Bacri J.-C., Perzynski R., Shliomis M.I. Magneto-vortical birefringence in a ferro fluids // Europhysics Letters. 1996. - V. 34, №1. - P. 299-304.

296. Heller W. The origin and the complications of electric double refraction and electric dichroism in dilute dispersed systems // Reviews of Modern Physics.-1942. V. 14, №4. - P. 390-409.

297. Hikita M., Matsuoka M., Shimizu R., Kato K., Hayakawa N., Okubo H. Kerr Electro-optic Field Mapping and Charge Dynamics in Impurity-doped Transformer Oil // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1996. -V.3.-P. 80-86.

298. Horng H.E., Hong C.-Y., Yang H.C., Jang I.J., Yang S.Y., Wu J.M., Lee S.L., Kuo F.C. Magnetic field dependence of Cotton-Mouton rotation for magnetic fluid films // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V. 201. - P. 215-217.

299. Huntley-James M., Jennings B.R. Multimodal particle size measurement using truncated pulsed electro-optic birefringence // Journal of Physics D: Applied Physics. 1990. - V. 23, №7. - P. 922-931.

300. Ihori H., Uto S., Takechi K., Arii K. Three-Dimensional Electric Field Vector Measurements in Nitrobenzene Using Kerr Effect // Japanese Journal of Applied Physics. 1994. - V. 33. - Part 1, №4A. - P. 2066-2071.

301. Jennings B.R. Introduction to modern electro-optics // Molecular Electro-Optic properties of Macromolecules and Colloid in Solution / Ed. by S. Krause. -New-York London: Plum Press, 1981. - P. 27-60.

302. Jones G.A. Aggregation of watter-based magnetic liquids observed with the polarising microscope // J. Phys. D: Appl. Phys. 1985. - Vol. 18, N 7. - P. 1281— 1290.

303. Jones G.A., Harty G. The magneto-optical properties of magnetic colloid patterns deposited on ferrimagnetic crystal surfaces //IEEE Trans. Magn. 1981. -MAG-17, №6. - P. 3 099-3101.

304. Jordan P.C. Association phenomena in a ferromagnetic colloid // Molecular Phys. 1973. - Vol. 25, N 4. - P. 961-973.

305. Jordan P.C. Field dependent chain formation by ferromagnetic colloids //Molecular Phys. 1979. - V. 38, №3. - P. 769-780.

306. Kaiser R., Miskolczy G. Properties of stable dispersion of subdomuin magnetite particles // J. Appel. Phys. 1970. - Vol. 41, N 3. - P. 1063-1072.

307. Kerr J. A new relationship between electricity and light: dielectrified media birefringent // Philosophy Magazine. 1875. - S. 4. - V. 5. - P. 336-348.

308. Kotitz R., Weitschies W., Trahms L., Semmler W. Investigation of Brownian and Neel relaxation in magnetic fluids // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V. 201. - P. 102-104.

309. Krause S., O'Konski C.T. Electric birefringence dynamics // Molecular Electro-Optic properties of Macromolecules and Colloid in Solution / Ed. by S. Krause. New-York - London: Plum Press, 1981. - P. 147-162.

310. Krueger D.A. Review of agglomeration in ferrofluids //IEEE Trans. Magn. 1980. -MAG-16, №2. - P. 251-253.

311. Krueger D.A. Theoretical estimates of equilibrium chain lengths in magnetic colloids // J. Colloid a. Interface Sci. 1979. - Vol. 70, N 3. - P. 558-563.

312. Kuipers A.J., Brabers V.A.M. Optical Measurements on Magnetite //Phys. Rev. Lett. 1977. - V. 39, №8. - P. 488-490.

313. Lips A., Levine S. Light scattering by two spherical rayleigh particles over all orientatione //J. Colloid and Interface Sci. 1970. - V. 33, №3. - P. 455-464.

314. Liu R., Satoh A., Kawasaki Т., Tanaka K., Takada T. High-sensitivity Kerr-effect Technique for Determination of 2-dimensional Electric Fields // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1992. - V. 27. - P. 245-254.

315. Llewellyn J.P. Form birefringence in ferrofluids // Journal of Physics D: Applied Physics. 1983. - V. 16. - P. 95-104.

316. Maeno Т., Nonaka Y., Takada T. Determination of Electric Field Distribution in Oil using the Kerr-effect Technique after Application of dc Voltage // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1990. - V. 25. - P. 475-480.

317. Mahajan S.M., Sudarshan T.S. Measurement of the Space Charge Field in Transformer Oil using its Kerr Effect // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1994. - V. 1. - P. 63-70.

318. Martinet A. Birefringence et dichroism lineaire des ferrofluides sous champ magnetique // Rheologica Acta. 1974. - V. 13, J2. - P. 260-264.

319. Matsumoto M., Watanabe H., Yoshioka K. Transient electric birefringence of rigid macromolecules under the action of a rectangular pulses and reversing pulse // Journal of Physical Chemistry. 1970. - V. 74, №10. - P. 2182-2188.

320. McNab T.C., Fox R.A., Boyle J.F. Some magnetic properties of magnetite (Fe304) microcrystals. //J. Appl. Phys. 1968. - V. 39, №12. - P. 5703.

321. Mehta R.V. Experimental possibility to detect aggregates in magnetic fluids by magneto-optical methods // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -1983.-V. 38.-P. 64-66.

322. Mehta R.V. Scattering and polarization of light by magnetic fluids //IEEE Trans. Magn. 1980. - Mag-16, №2. - P. 203-206.

323. Mehta R.V., Bhagat D.M. Inversion in magneto-optical effects //IEEE Trans. Magn. 1980. - MAG-16, №2. - P. 258-261.

324. Molecular Electro-Optics. Electro-Optics Prepertics of Maromolecules and Colloids in Solution. New-York. London. Plenum Press. 1981. - 520 p.

325. Muret P. Optical absorption in polycrystalline thin films of magnetite at room temperature //Solid State Comm. 1974. - V. 14, №11. - P. 1119-1122.

326. Nakatani I., Furubayashi Т., Takahashi Т., Hakaoka H. Preparation and magnetic properties of colloidal ferromagnetic metals // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1987. - V. 65. - P. 261-264.

327. Neel L. Influence des fluctuations thermique sur l'aimantation de grains ferromagnetigue tres fins //Acad, des scienees.C.R. Acad. Sci. Paris. Comptes ren-dus. 1949. - V. 228, №8. - P 1927-1937.

328. Neel L. Le champ coercitif d'un poudre ferromagnetique cubique a juin grains anisotropes // C. R. Acad. Sci. Paris. 1947. T. 224. - P. 1550-1551.

329. Neel L. Proprietes d'une ferromagnetic cubique en grains fins // C. R. Acad. Sci. Paris. 1947. - V. 224. - P. 1488-1490.

330. Neel L. Theorie du trianage magnetique des ferromagnetique sen grains fins avec applications aux terres cuites //Ann. Geophys. 1949. - V 5, №2. - P. 99120.

331. Neitsel U., Barner K. Optical measurements on ferromagnetic colloids // Phys. Letters. 1977. - Vol. 63A, N 3. - P. 327-329.

332. Nonaka Y., Sato H., Maeno Т., Takada T. Electric Field in Transformer Oil Measured with the Kerr-effect Technique // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1991. - V. 26. - P. 210-216.

333. Novotny V., Harbour J. Optical and electrical oscillations in ferrofluids induced by constant electric fields // Appl. Phys. Letters. 1984. - Vol. 44, N 2. - P. 264-266.

334. О'Grady, Chantreell R.W., Wohlfarth E.P. Mixed Anisotropics in Small Ferromagnetic Particles //IEEE Trans. Magn. 1984. - V/ MAG-20, №5. - P 1849-1851.

335. O'Konski C.T., Yoshioka K., Orttung W. Electric properties of macromole-cules. IV. Determination of electric and optical parameters from saturation of electric birefringence in solution // Journal of Physical Chemistry. 1959. - V. 63. -P. 1558-1565.

336. O'Konski C.T., Zimm B.N. New method for studying electrical orientation and relaxation in aqueous colloids. Preliminary results with tobacco mosaic virus //Science. 1950. - V. 111.-P. 113-116.

337. Oakley D.M., Jennings B.R., Waterman D.R., Fairey R.C. An electro-optic birefringence fine-particle sizer // Journal of Physics E: Scientific Instruments. -1982.-V. 15, №10.-P. 1077-1082.

338. Padalka V.V., Yerin C.V. Light scattering of magnetic fluids in AC electric and magnetic fields // Book of Abstracts of International Symposium on Advanced Magnetic Materials. Tokyo, 2003. - 200 p.

339. Padalka V.V., Yerin C.V. The light scattering by clusters of magnetic particles in electric and magnetic fields // Abstracts of International workshop on recent advances in nanotechnology of magnetic fluids. New Delhi, 2003. - 250 p.

340. Padalka V.V., Yerin C.V. Compensation of the Kerr-effect and Cotton-Mouton effect in a magnetic colloids under the action pulsed external fields // Book of Abstracts 9th International Conference on Magnetic Fluids. Bremen, 2001.-P. 124.

341. Payet В., Donatini F., Noyel G. Longitudinal magneto-optical study of Brown relaxation in ferrofluids: dynamic and transient methods. Application // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V. 201. - P. 207-210.

342. Payet В., Vincent D., Delaunay L., Noyel G. Influence of particle size distribution on the initial susceptibility of magnetic fluids in the Brown relaxation range // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. - V. 186. - P. 168174.

343. Peterlin A., Stuart H. Doppelbrechung insbesondere Kiinstliche Doppelbre-chung //Hand- und Juhrbuche der chemischen Physik. /Akad. Verlagsgeselscaft. Leipzig.- 1943.-IB.-P. 10-115.

344. Peterson E.A., Krueger A.A. Reversible field induced agglomeration in magnetic colloids // J. Colloid, a Interface Sci. 1977. - Vol. 62, N 1. - P. 24-33.

345. Plummer H., Jennings B.R. Light scattering by rodlike macromolecules oriented in alternating electric fields // Journal of Chemical Physics. 1969. - V. 50, №2.-P. 1033-1034.

346. Raikher Yu.L., Scholten P.C. Magnetic colloid in an AC magnetic field: constant birefringence effect //J. Mag. Magn. Mat. 1988. - V. 74, №3. - P. 275280.

347. Raikher Yu.L., Stepanov V. I., Burilov S.V. Low-Frequency Dynamics of the Orientational Birafringence in a Suspension of Dipolar Particles //J. Colloid and Interface Sci. 1991. -V. - 144, №2. - P. 308-314.

348. Raikher Yu.L., Stepanov V.I. Dynamic Birefringence in Magnetic Fluids. The Effect of Mechanical and Magnetic Degrees , of Freedom of the Particles // Europhysics Letters. 1995. - V. 32, №7. - P. 589-594.

349. Raikher Yu.L., Stepanov V.I. Transient field-induced birefringence in a ferronematic // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V. 201. -P. 182-185.

350. Rajagopal K., Prasada Rao Т., Viswanathan B. Kerr Effect of Some New Organic Kerr Solutions // Journal of the Physical Society of Japan. 1998. - V. 67, J2.-P. 658-663.

351. Rajagopal K., Prasada Rao T.A. Kerr Cell System for the Measurement of High Voltage Transient Pulses // Japanese Journal of Applied Physics. 1995. — V. 34. - Part 1, 40. - P. 5853-5855.

352. Reed W., Fendler J.H. Anisotropic aggregates as the origin of magnetically induced dichroism in ferrofluids // J. Appl. Phys. 1986. - Vol. 59, N 8. - P. 2914-2924.

353. Roggwiller P., Kundig W. Mossbauer spectra of superparamagnetic Fe304 // Solid State Communications. 1973. - V. 12. - P. 901-903.

354. Rosensweig R.E., Kaiser R., Miskolczy G. Viscosity of magnetic fluid in a magnetic field //J. Colloid and Interace Sci. 1969. - V. 29, №4. - P. 680-686.

355. Saito S., Ohaba M. Proton Nuclear Magnetic Resonance and Optical Microscopic Studies of Magnetic Fluids // Journal of the Physical Society of Japan. — 1999. V. 68, №4. - P. 1357-1363.

356. Sano K., Doi M. Theory of agglomeration of ferromagnetic particles in magnetic fluids // J. Phys. Soc. Jap. 1983. - Vol. 52, N 8. - P. 2810-2815.

357. Sato Т., Iisima Т., Seki M., Inagaki N. Magnetic properties of ultra fine fer-rite particles // JMMM. 1987. - Vol. 65, N 2/3. - P.252-256.

358. Schlegel A., Alvarado S.F., Wachter P. Optical properties of magnetite (Fe304) /Я. Phis. C: Sol. St. Phys. 1979. - V. 12. - P. 1157-1164.

359. Scholden P.C. The origin of magnetic birefringence and dichroism in magnetic fluids // IEEE Trans. Magnetics. 1980. Vol. 16, N 2. - P. 221-225.

360. Shliomis M.I., Raikher Yu.L. Experimental investigations of magnetic fluids //IEEE Trans. Magn. 1980. - MAG-16, №2. - P. 237-250.

361. Slawska-Waniewska A., Didukh P., Greneche J.M., Fannin P.C. Mossbauer and magnetisation studies of CoFe204 particles in a magnetic fluid // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2000. - V. 215-126. - P. 227-230.

362. Socoliuc V. Investigation of concentration and surfactant duality influence on particle agglomeration in ferrofluids from static linear dichroism experiments // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V. 201. - P. 146-157.

363. Socoliuc V., Rasa M., Sofonea V., Bica D., Osvath L., Luca D. Agglomerate formation in moderately concentrated ferrofluids from static magneto-optical measurements // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V. 191. -P. 241-248.

364. Takada Т. .Acoustic and Optical Methods for Measuring Electric Charge Distributions in Dielectrics // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1999. -V. 6. - P. 519-547.

365. Taketomi S. Magnetic field sensor using an anomalous pseudo Cotton-Mouton effect of a magnetic fluid thin film // Proc. 3rd sensor symp. 1983. - P. 175-178.

366. Taketomi S. Magnetic Fluid's Anomalous Pseudo Cotton-Mouton Effectsу фabout 10 Times Larger than that of Nitrobenzene // Japanese Journal of Applied Physics. 1983. - V. 22, №7. - P. 1137-1143.

367. Taketomi S., Ogawa S., Miyajima H., Chikazumi S., Nakao K., Sakakibara Т., Goto Т., Miura N. Dynamical properties of magneto-optical effect in magnetic fluid thin films // Journal of Applied Physics. 1988. - V. 64, №10. - P. 58465848.

368. Taketomi S., Takahashi H., Inaba N., Miyajima H. Experimental and Theoretical Investigations on Agglomeration of Magnetic Colloidal Particles in Magnetic Fluids // Journal of the Physical Society of Japan. 1991. - V. 60, №5. - P. 16891707.

369. Tamura H., Matijevic' E. Precipitation of cobalt ferrites //J. Colloid a Interface Sci. 1982. - V, 90, №1. - P. 100-109.

370. Tanaka K., Takada T. Measurement of the 2-dimentional Electric Field Vector in Dielectric Liquids // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1994. - V. 1. - P. 747-753.

371. Tinoco I Jr. The dynamic electrical birefringence of rigid macromolecules // Journal American Chemical Society. 1955. - V. 77. - P. 4486-4489.

372. Tinoco I.Jr., Yamaoka K. The reversing pulse technique in electric birefringence // Journal of Physical Chemistiy. 1959. - V. 63. - P. 423-427.

373. Upadhyay R.V., Srinivas D., Mehta R.V. Magnetic resonance in nanoscopic particles of a ferrofluid// Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2000. -V. 214. — P. 105-111.

374. Uto S., Nagata Y., Takechi K. Arii K. A Theory for Three-Dimensional Measurement of Nonuniform Electric Field Using Kerr Effect // Japanese Journal of Applied Physics. 1994. - V. 33. - Part 2, №5A. - P. L683-L685.

375. Vertes A., Koreez L., Burger K. Mossbauer spectroscopy. Budapest: Aca-demia Kiado, 1979. - 432 p.

376. Waring R.K. Magnetic interactions in assemblies of single-domain particles. The effect of aggregation //J. Appl. Phys. 1967. - V. 38, №3. - P. 1005-1006.

377. Wegener W.A. Sinusoidal electric birefringence of dilute rigid-body suspensions at low field strengths // Journal of Chemical Physics. 1986. - V. 84, №11.-P. 6005-6012.

378. Wegener W.A. Transient electric birefringence of dilute rigid-body suspensions at low field strengths // Journal of Chemical Physics. 1986. - V. 84, №11. -P. 5989-6004.

379. Wilhelm H.E. Diffusion and coagulation of magnetic dipole particles in in-homogeneous magnetic field. //Phys. Fluids. 1986. - V. 29,№5. - P. 1441-1448.

380. Wilson S.R., Ridler P.J., Jennings B.R. Magnetic birefringence particle size distribution // Journal of Physics D: Applied Physics. 1996. - V. 29, №3. - P. 885-888.

381. Yang X.-C., Sun X.-D., Zhou N.-F. Mossbauer study on surface magnetic properties in magnetic fluids // Applied Physics A: Solid and Surface. 1987. - V. A42, №1. - P. 65-67.

382. Yerin C.V., Padalka V.V. Kinetics of magnetooptical effect in a ferromagnetic colloids // Book of Abstracts Moscow International Symposium on Magnetism. M: MSU, 2002.- P.210.

383. Zahn M. Optical, Electrical and Electromechanical Measurement Methodologies of Field, Charge and Polarization in Dielectrics // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1998. - V. 5. - P. 627-650.

384. Zahn M. Transform Relationship between Kerr-effect Optical Phase Shift and Nonuniform Electric Field Distribution // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1994. - V. 1. - P. 235-246.

385. Zhu Y., Takada T. A 2-Dimentional Kerr-effect Technique for Electric Field Distribution in Liquid Dielectrics // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation. 1997. - V. 4. - P. 748-757.