磁性液体复合体在外磁场中的赝双折射效应和二向色性

研究了由非磁性聚苯乙烯颗粒弥散于煤油基Fe_3O_4磁性液体中制备而成的磁性液体复合体.该复合体双折射效应和线二向色性随外磁场变化.在相同的磁场条件下,复合体的双折射效应较纯磁性液体有减弱而二向色性较后者有所增强.文中采用一简化模型对结果给出了解释.     

磁场对磁性液体粘度的影响

采用落体法对磁场作用下的异丁醇和正戊醇液体的粘滞系数进行测量,得到异丁醇和正戊醇液体的粘滞系数与磁感应强度之间的数值关系。结果表明:当磁感应强度增大到6.78mT时,异丁醇液体的粘滞系数变小;磁场对正戊醇液体的粘滞系数的影响非常小,其粘滞系数随磁感应强度的变化不明显。     

基于磁性液体中光纤端面反射的磁场和电流传感

理论分析和数值模拟计算了不同温度和不同体积密度下磁件液体的折射系数和消光系数,以及浸没在磁性液体中光纤端面处的反射率,得到了体积密度和外加磁场强度对磁性液体的折射系数和消光系数的作用比较大,而温度对折射系数和消光系数的影响不大.实验制作了了光纤端面浸没在磁性液体中的传感元件,设计了测最光路系统,得到了反射率随外加磁场强度变化的情况,与理论分析结果相吻合.由理论和实验可知,磁性液体的消光系数小仅跟体积密度和温度有关,还与外加磁场强度有关,对光纤端面处的反射率有一定的影响.     

磁性液体中SiO_2小球的光学自组装

利用单光束光镊分别对水溶液及磁性液体中的SiO2小球进行光操纵和光学组装.实验结果表明:在相同激光功率作用下,SiO2小球在水溶液中只能组装成二维结构;而在磁性液体中,小球的组装从二维组装过渡到三维组装.利用流体力学斯托克斯定律,实验测量SiO2小球在不同溶液中所受切向梯度力的径向分布情况.利用扫描电镜表征SiO2小球在磁性液体中组装形成的三维结构发现,有大量的磁性纳米颗粒包覆在SiO2小球的表面,磁性纳米颗粒包覆层的形成提高了SiO2小球在光力作用下自组装的效率、有序性和稳定性.     

磁性液体薄膜的折射率在外加磁场作用下的变化特性研究

用两块玻璃夹持一层几个μm厚的磁性液体薄膜.将这一磁性液体薄膜垂直放置于由亥姆霍兹线圈建立的均匀磁场中.在迈克尔孙干涉仪上用对比测量法测量在不同外加磁场强度作用下磁性液体薄膜的折射率.实验发现, 磁性液体薄膜的折射率随外加磁场强度的变化而变化.结合实验研究, 提出了外加磁场改变了磁性液体颗粒链的大小, 改变了磁性颗粒链的大小和入射光波波长的比值, 从而改变了磁性液体的折射率的设想.初步建立起了磁性液体薄膜的折射率和外加磁场强度之间的关联式.为磁场测量、光学阀门等新型磁光器件的开发提供了新的技术.     

磁性液体沉浮演示仪

根据磁性液体的悬浮特性,设计和制作了磁性液体沉浮演示仪,可清楚地观察到数倍于磁性液体自身密度的非磁性物体从液体底部浮起.本文具体介绍了演示仪的结构、原理及演示效果.     

水基磁性液体的场诱导光衍射特性的研究

设计了一套用于研究磁性液体的场诱导静态和动态光衍射特性的实验装置.通过在样品的后方放置一个适当孔径的光阑,实现了定量研究其衍射特性的目的.采用沿衍射方向移动光阑的方法定量地研究了衍射光的空间分布.设计了一个指数衰减函数用来拟合动态衍射实验的数据,获得动态衍射的特征时间.以两种不同浓度的表面包覆型水基氧化铁磁性液体样品为例,定量地实验研究了其场诱导光衍射特性与外磁场强度和样品浓度的关系.结果表明,磁性液体的场诱导结构对光的静态和动态衍射与外磁场的强度和磁性液体的浓度有关.其静态衍射与外磁场强度呈非单调的关系|其动态衍射的特征时间与外磁场的强度成反比,与磁性液体的浓度成正比.对实验中观察到的场诱导静态和动态衍射特性的物理机理进行了详细的分析.     

超声波在磁性液体中的传播特性

本文报道超声波在磁性液体中的传播特性,首先研究了磁化状态建立与消失的弛豫过程,弛豫时间约20min,为了保证平衡状态下进行测量,所有数据均为附加磁场60min后进行的测量,然后在f=4HMz下,测量了φ=0,π/2的声速与磁场的关系,声速与磁性液体中磁性颗粒浓度的关系,对有关理论进行了解释。 关键词：     

磁性液体表观密度随磁场变化测量仪的研制

利用自制的磁性液体研制出测量固、液两相胶体溶液磁性液体表现密度的测量装置并给出了测量方法和测量原理．该装置既能测量磁性液体中不同液层的表观密度，也能测量磁性液体中某点的表观密度随磁场变化的规律．     

Heating of magnetic fluid systems driven by circularly polarized magnetic field

A theory is presented to calculate the heat dissipation of a magnetic suspension, a ferrofluid, driven by circularly polarized magnetic field. Theory is tested by in vitro experiments and it is shown that, regardless of the character of the relaxation process, linearly and circularly polarized magnetic field excitations, having the same root-mean-square magnitude, are equivalent in terms of heating efficiency.     

磁性液体中非磁性小球与磁性纳米颗粒的相互作用及磁组装

利用磁性液体与聚苯乙烯小球溶液混合得到的复合磁性液体, 研究了聚苯乙烯小球和磁性纳米颗粒在外加磁场作用下的动力学过程. 实验结果表明, 当外加磁场的方向平行于样品平面时, 聚苯乙烯小球在沿着磁场的方向上表现出相互吸引而形成链状结构, 其动力学过程可分为聚苯乙烯小球被反磁化产生相互吸引而形成短链的快过程以及短链间相互吸引形成长链的慢过程; 当外加磁场的方向垂直于样品平面时, 相邻聚苯乙烯小球表现出排斥的相互作用而形成短程有序的二维结构, 当磁场强度增加到一定的阈值时, 聚苯乙烯小球和磁性纳米颗粒形成的团簇会产生相互吸引而组装成复合式的花瓣结构. 关键词： 磁性液体 磁组装 非磁性颗粒     

磁流体光栅的制作原理和磁性流体

介绍了磁流体光栅的制作原理、方法和磁性流体原理。     

Effect of the induced magnetic field on peristaltic flow of a couple stress fluid

We have analyzed the MHD flow of a conducting couple stress fluid in a slit channel with rhythmically contracting walls. In this analysis we are taking into account the induced magnetic field. Analytical expressions for the stream function, the magnetic force function, the axial pressure gradient, the axial induced magnetic field and the distribution of the current density across the channel are obtained using long wavelength approximation. The results for the pressure rise, the frictional force per wave length, the axial induced magnetic field and distribution of the current density across the channel have been computed numerically and the results were studied for various values of the physical parameters of interest, such as the couple stress parameter γ, the Hartmann number M, the magnetic Reynolds number Rm and the time averaged mean flow rate θ. Contour plots for the stream and magnetic force functions are obtained and the trapping phenomena for the flow field is discussed.     

诱导磁场对Bi-Mn合金微观结构与磁性的影响

用x射线衍射和低温磁测量方法，系统研究了在外加诱导磁场下制备的Bi Mn合金的微观结构和磁性.结果表明，在外加诱导磁场下制备的Bi Mn wt6%合金呈现典型的双相结构和各向异性特征，MnBi相c轴沿外加诱导磁场方向取向排列.随外加诱导磁场的增大，剩余磁化强度Mr逐渐增大，这说明MnBi相的取向程度越来越好.发现MnBi相的自旋重取向温度TSR随外加诱导磁场的增大逐渐向高温区移动.对外加诱导磁场影响Bi Mn wt6%合金的微观结构和磁性以及该类材料磁各向异性能的物理机理进行了分析和讨论. 关键词： 磁场诱导 Bi Mn合金 MnBi相 定向排列     

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基于磁流体理论利用CIP方法数值对电阻磁流体中的磁岛演化动力学行为进行了长时间模拟。研究发现,磁岛饱和后流体演化并未结束,磁场重联将导致流体的宏观剪切流动。这一物理图象可用于解释托卡马克等离子体L-H模转换过程中观察到的磁流体行为。     

永磁体在磁流体中的磁力学建模及自悬浮位置可控性

以球形永磁体和球形容器为对象,推导出永磁体磁浮力模型,分析磁导率、永磁体的剩余磁化强度和永磁体半径、容器半径以及永磁体相对于容器中心位置的位移对磁场力的影响,结论具有一定普遍性.计算结果表明各参数均遵循一定规律对磁场力产生影响,始终有满足自悬浮现象的条件存在.通过对悬浮平衡位置特征分析,论述各变化参数与自悬浮位置的关系,并讨论实现自悬浮位置的可控性途径. 关键词： 磁流体 磁场力模型 自悬浮     

一种测定弱磁场中力矩的方法

用电子天平对弱磁场中载流圆线圈所受力矩进行测量。