Münster 1999 – scientific programme

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AM: Magnetismus

AM 17: Magnetische Phasenüberg
änge in drei- und niederdimensionalen Strukturen

AM 17.8: Talk

Thursday, March 25, 1999, 12:15–12:30, F4

Einfluß der Aggregatestruktur auf die Wechselfeldsuszeptibilität in eingefrorenen Ferrofluiden — •Dietmar Eberbeck — Otto von Guericke Universität, Magdeburg

Die Variation der Teilchenanordnungsstruktur in Ferrofluiden bietet die Möglichkeit, sie zur Modellierung von Vielteilchensystemen mit komplexen Wechselwirkungen zu nutzen. Eine Anwendung besteht in der Aufklärung von Struktur-Eigenschafts-Zusammenhängen.

Die Bestimmung der Größenverteilung der nanokristallinen Magnetitteilchen und der Teilchenaggregatestruktur erfolgt mit Hilfe der Röntgenkleinwinkelstreuung. Die temperaturabhängige Wechselfeldsuszeptibilität wird für superparamagnetische nichtwechselwirkende Teilchen berechnet, und mit der gemessenen (f=10…400 Hz) verglichen.

Im P17, das eine gegenüber APG und FDK wesentlich geringere Dispersion der Teilchendurchmesser Δ d/⟨ d⟩=0.20, 0.53, 0.51 aufweist, bildet sich nach dem Einfrieren der Trägerflüssigkeit eine ausgedehnte netzartige Teilchenanordnungsstruktur heraus. Im APG und FDK herrschen voneinander separierte kompakte Teilchencluster vor.

Die Temperaturen der Maximumlage der gemessen Suszeptibilitäten sind deutlich größer als die der berechneten. Das bedeutet, daß die Dipol-Dipol-Wechselwirkung zwischen den Momenten, die einen konkurrierenden Charakter hat, entscheidend das magnetische Verhalten bestimmt. Die netzartige Teilchenanordnung favorisiert im Nahordnungsbereich ferromagnetische Korrelationen, denn der durch die Wechselwirkung verursachte Suszeptibilitätszuwachs ist im P17 signifikant größer als für APG und FDK, ebenso der Absorptionsanteil χ″/χ′. Eine weitere Zunahme von χ′ und χ″/χ′ erfolgt, wenn in den Ferrofluiden in Feldrichtung eingefrorene Teilchenketten vorliegen.