Features of Formation and Transformation of Fe$_{3}$O$_{4}$-Nanoparticle Clusters in a Magnetic Fluid under the Long-Term Magnetic-Field Pulse Action

Abstract

Досліджено особливості оптичного пропускання тонким шаром магнетної рідини (МР) у зовнішньому магнетному полі. Спостережений ефект інвер-сії напрямку оптичної екстинкції (ІНОЕ) виникає через деякий час після вмикання магнетного поля та його вимикання. Час настання ІНОЕ зале-жить від величини амплітуди поля та від довжини хвилі  зондувального оптичного випромінення. Існування ІНОЕ пов'язується з динамікою тран-сформування (утворення або руйнування) кластерів магнетних наночас-тинок у МР під дією магнетного поля: в момент часу, коли розмір D клас-тера, утвореного з магнетних наночастинок МР, стає співмірним із дов-жиною хвилі  (D 1  , де  -деякий безрозмірний коефіцієнт), сумарна дія розсіяння та поглинання оптичного випромінення стає максимальною (момент виникнення ІНОЕ), а потім починає зменшуватися. Обговорення одержаних експериментальних результатів здійснюється на основі за-пропонованого моделю формування та трансформування кластерів магне-тних наночастинок у МР під дією зовнішнього магнетного поля, важли-вим елементом якої є латеральна аґреґація ланцюжкових кластерів маг-нетних наночастинок. Проведено аналізу практичної значущости одер-