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Anisotrope magnetische Fluide

Ferromagnetische Nematen: Anisotrope magnetische Interaktionen können die magnetische Ordnung stabilisieren. Somit kann sich ein so genannter „flüssiger Ferromagnet“ bilden.
Ferromagnetische Nematen: Anisotrope magnetische Interaktionen können die magnetische Ordnung stabilisieren. Somit kann sich ein so genannter „flüssiger Ferromagnet“ bilden.

Anisotrope magnetischen Fluide sind Suspensionen magnetischer Nanopartikel, deren physikalischen Eigenschaften richtungsabhängig sind. Diese weichmagnetischen Materialien sind in den vergangenen Jahren in den Fokus intensiver wissenschaftlicher Forschung gerückt. Sie eröffnen neue Möglichkeiten beim Design smarter Bauelemente, die auf verschiedene elektrische, magnetische, mechanische und chemische Stimuli reagieren.

Magnetische Nanokompositmaterialien, die auf Flüssigkristallen basieren, sind dabei sehr vielversprechende Systeme, da die Flüssigkristallstruktur die magnetische Ordnung stabilisieren kann. Es wurde demonstriert, dass solche Materialien sogar eine spontane magnetische Ordnung aufweisen können, die so genannte "flüssige Ferromagnete" bildet.

Die Hauptzielstellung des Projektes besteht darin, die Dynamik und die Selbst-Assemblierungs-Mechanismen in anisotropen Flüssigkeiten zu verstehen, die eine magnetische Ordnung aufweisen.

Dabei liegt der Fokus in unserer Arbeitsgruppe auf der magnetischen Dynamik: Wir verwenden verschiedene experimentelle Techniken, wie die AC-Suszeptometrie, die Messung des magnetischen Momentes in einem rotierenden Magnetfeld und statische Messverfahren (MPMS-3) um das Verhalten der Ferrofluide zu verstehen, welches maßgeblich durch kollektive Phänomene beeinflusst wird. [1]

Diese Messungen werden ergänzt durch die magneto-optischen Untersuchungen in rotierenden/oszillierenden Magnetfeldern sowie die Messungen der magneto-mechanischen Umformung in einem rotierenden Magnetfeld mittels eines Torsionspendel, welche am Institut für Physik (IfP) der OvG Universität Magdeburg durchgeführt werden.

[1] https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.119484

 

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