Синтезированные с середины 60-х годов двадцатого века жидкие намагничивающиеся среды, получившие название «магнитные жидкости» до настоящего времени [1 - 7] остаются объектами, привлекающими широкий интерес исследователей явлений, связанных с взаимодействием электрического и магнитного полей со средой. Это объясняется как возможность применения магнитных жидкостей в различных областях науки и промышленности. Благодаря своим свойствам ферромагнитные жидкости применяются в тормозных системах, подвесках, управляемых затворах [7], устройствах для контроля переноса тепла, медицинских препаратах (для точечного воздействия на раковые клетки и доставки лекарственных средств) [2], системах адаптивной оптики [5] и других устройствах и системах. Особый интерес представляет возможность применения ферромагнитной жидкости в управляемых элементах техники. На основе магнитных жидкостей оказалось возможным создание новых композиционных сред, которые проявляют более заметную зависимость своих свойств от воздействия магнитных и электрических полей. Магнитные жидкости используются для создания фотонных кристаллов [1]. Создание и исследование таких сред стало особенно актуальным в последнее время в контексте разработок так называемых «умных» материалов, способных контролируемо изменять свои характеристики в широком диапазоне в зависимости от внешних воздействий [7].
Магнитные наноматериалы, к которым относятся магнитные нанопорошки, молекулярные магниты, магнитные жидкости, обладают огромным потенциалом и несут в себе если не технологическую революцию, то множество важных фундаментальных открытий и перспективных технологических применений. В ряду магнитных наноматериалов большое место занимают ферромагнитные жидкости.
Ферромагнитные или, что более правильно, магнитные жидкости (МЖ) представляют собой устойчивые коллоидные системы стабилизированных высокодисперсных частиц магнитного материала в жидкой среде. Обладая одновременно свойствами магнитного материала и жидкости-носителя, они могут помочь решить множество научных и технических задач. Диапазон применения индивидуальных магнитных жидкостей необычайно широк. Они используются в космосе и в медицине, для сепарации руд и методов неразрушающего контроля, в магнитожидкостных уплотнениях, для получения магнитных сорбентов и т.п.
На ранних этапах развития науки от магнитных жидкостях ожидалось, что данные вещества окажутся средой, электрическими и магнитными свойствами которой можно будет управлять с помощью внешних электромагнитных полей. В настоящее время проходит довольно успешное управление магнитными свойствами магнитных жидкостей, а изменение электрических свойств не является достаточно заметным.
Таким образом, целью данной работы является исследование влияния магнитного поля на электрофизические характеристики ферромагнитных жидкостей в диапазоне температур.
Задачи, которые необходимо решить для достижения данной цели:
а) провести анализ литературных источников;
б) выбрать состав ферромагнитной жидкости;
в) отработать методику изготовления образцов;
г) измерить электромагнитные характеристики образцов в СВЧ диапазоне и на терагерцах;
д) обработать экспериментальные результаты;
е) оформить отчет.
В результате выполнения работы:
а) проведен литературный обзор по методам получения и применения ферромагнитных жидкостей;
б) отработана методика изготовления ферромагнитной жидкости в лабораторных условиях;
в) изготовлены образцы ферромагнитной жидкости;
г) исследовано влияние внешнего магнитного поля на электромагнитные характеристики экспериментальных образцов.
Работа проводилась на оборудовании Центра коллективного пользования ТГУ «Центр радиофизических измерений параметров искусственных и природных материалов».
Благодарю за помощь в работе и обсуждении результатов доцентов кафедры радиоэлектроники РФФ В.А. Журавлева, А.В. Бадьина, К.В. Дорожкина и старшего преподавателя А.А. Павлову.
