Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2620
Main Title: Strukturbildung in Ferrofluiden unter Einfluss magnetischer Felder
Translated Title: Structur-formation in ferrofluids in magnetic fields
Author(s): Heinrich, Dirk
Advisor(s): Thomsen, Christian
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Ferrofluide sind kolloidale magnetische Flüssigkeiten. Dabei sind magnetische Na nopartikel in einer Trägerflüssigkeit suspendiert. Man unterscheidet aufgrund der Stabilisierung zwei Arten von Ferrofluiden: ionisch- und sterisch- stabilisierte Ferrofluide. Durch den Einfluss eines äußeren Magnetfeldes ist man in der Lage, die Bildung von Strukturen hervorzurufen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die verschiedenen Prozesse, die im Ferrofluid dabei ablaufen, betrachtet. Zu diesem Zweck wurde der Einfluss von homogenen und inhomogenen magnetischen Feldern untersucht. Zur Durchgeführung der Untersuchungen wurden die Raman- und NMR- Spektroskopie verwendet. Im inhomogenen Feld hat sich gezeigt, dass die Dichteänderung und die Bildung kettenartiger Strukturen die beiden dominanten Prozesse sind. Im homogenen Feld ist ebenfalls eine Bildung von Ketten zu beobachten, welche sich in einem weiteren Schritt in Überstrukturen anordnen. Dabei kristallisierten sich verschiedene Zeiten für die Einzelprozesse heraus. Des Weiteren ist bei den ionischen Ferrofluiden ein Memory-Effekt zu beobachten, der auf die Bildung kettenartiger Strukturen zurückzuführen ist. Es hat sich gezeigt, dass sich bei Einfluss eines ausreichend starken Magnetfeldes längerlebige Strukturen bilden. Auch wurde eine starke Temperaturabhängigkeit der einzelnen Prozesse beobachtet. In Zusammenarbeit mit einer anderen Arbeitsgruppe wurden die Vorgänge im Ferrofluid unter Einfluss eines homogenenmagnetischen Feldes mit 2D Moleku- lardynamik simuliert. Dabei kam es zu sehr guten Übereinstimmungen zwischen Theorie und Experiment.
Ferrofluids are colloidally magnetic fluids. Nanoparticles are suspended in are carrier fluid. It exist two different ferrofluids, ionic and surfacted ferrofluid, depending on the colloidal stability. The nanoparticles in the ferrofluid are building chain-like structures in magnetic fields. In this paper I represent the measurements on ferrofluids in homogeneous and inhomogeneous magnetic fields. For the analysis of the different processes in the ferrofluids I use the Raman- and the NMR-Spectroscopy. The experiments shows, that the density change and the formation in chain-like structures are the dominant processes in an inhomogeneous magnetic field. Additionally to the building of chain-like structures I observe the formation in a superstructure in a homogenous magnetic field. In cooperation with a group of the theoretical department we simulated the processes in a homogenous magnetic filed in an ionic ferrofluid. Here we find good agreements with the experiments.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-28261
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/2917
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2620
Exam Date: 2-Sep-2010
Issue Date: 3-Nov-2010
Date Available: 3-Nov-2010
DDC Class: 530 Physik
Subject(s): Ferrofluide
Memory-Effekt
NMR
Raman-Spektroskopie
Strukturbildung
Chain-like structurs
Ferrofluids
Memory-Effect
NMR
Raman-spectroscopy
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