Ряполов Петр Алексеевич, кандидат физикоматематических наук, доцент, декан естественно-научного факультета
ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040
Petr A. Ryapolov, Сand. of Sci. (Physics and Mathematics), Associate Professor, Dean of the Faculty of Science
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Полунин Вячеслав Михайлович, доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры нанотехнологий, общей и прикладной физики
ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040
Vyacheslav M. Polunin, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), Professor, Professor of the Department of Nanotechnology, General and Applied Physics
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Баштовой Виктор Григорьевич, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой ЮНЕСКО «Энергосбережение и возобновляемые источники энергии»
пр. Независимости, 65, г. Минск, 220013
Victor G. Bashtovoi, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), Professor, Head of the UNESCO Chair "Energy Saving and Renewable Energy Sources"
65 Independence aven., Minsk 220013
Соколов Евгений Александрович, аспирант кафедры нанотехнологий, общей и прикладной физики
ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040
Evgeny A. Sokolov, Post-Graduate Student of the Department of Nanotechnology, General and Applied Physics
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Шельдешова Елена Владимировна, аспирант кафедры нанотехнологий, общей и прикладной физики
ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040
Elena V. Shel’deshova, Post-Graduate Student of the Department of Nanotechnology, General and Applied Physics
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Целью работы является исследование во внешних градиентных магнитных полях закономерности процессов магнитофореза в магнитных жидкостях в тонких оптически прозрачных слоях и их взаимосвязь со структурированием и параметрами магнитожидкостной системы.
Методы. Для изучения влияния структуры и параметров магнитной жидкости на динамику процесса магнитофореза был создан комплект экспериментальных установок по длительному воздействию неоднородных магнитных полей различной конфигурации. В качестве образцов исследовались образцы магнитной жидкости с различным дисперсным составом, в том числе и нецентрифугированные, содержащие крупные магнитные частицы.
Результаты. В образцах магнитной жидкости с различным дисперсным составом исследовано явление магнитофореза в тонком слое в неоднородных магнитных полях различной конфигурации, создаваемых кольцевым постоянным магнитом, а также осевой магнитной системой на основе униполярных магнитов. На основе феноменологических уравнений магнитофореза и броуновской диффузии предложена теоретическая интерпретация динамики процесса магнитофореза в магнитожидкостных системах в неоднородном магнитном поле.
Заключение. Установлено, что для образца, содержащего более крупные магнитные наночастицы, процесс магнитофореза протекает в 5 раз быстрее. Разработаны методы исследования магнитофореза в магнитных жидкостях в неоднородных магнитных полях различной конфигурации, которые применимы для оценки размеров магнитных частиц и стабильности магнитных жидкостей, изучения процессов расслоения и структурообразования в них при продолжительном воздействии высокоградиентных магнитных полей.
The purpose of the work is to study in external gradient magnetic fields the regularities of magnetophoresis processes in magnetic fluids in thin optically transparent layers and their relationship with the structuring and parameters of the magnetic fluid system.
Metods. To study the influence of the structure and parameters of a magnetic fluid on the dynamics of the magnetophoresis process, a set of experimental installations was created for the long-term effect of inhomogeneous magnetic fields of various configurations. As the images, the images of magnetic fluid with different dispersed composition were studied, including non-centrifuged ones containing large magnetic particles.
Results. In magnetic fluid samples with different dispersed composition, the phenomenon of magnetophoresis in a thin layer in inhomogeneous magnets of various configurations, created by an annular permanent magnet, as well as an axial magnetic system based on unipolar magnets, has been investigated. Based on the phenomenological equations of magnetophoresis and Brownian diffusion, a theoretical interpretation of the dynamics of the magnetophoresis process in magnetic fluid systems in an inhomogeneous magnetic field is proposed.
Conclusion. It was found that for a sample containing larger magnetic nanoparticles, the magnetophoresis process proceeds 5 times faster. Methods and installations for the study of magnetophoresis in magnetic fluids in inhomogeneous magnetic fields of various configurations have been developed, which are applicable to assess the size of magnetic particles and the stability of magnetic fluids, to study the processes of separation and structure formation in them under prolonged exposure to high-gradient magnetic fields.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.