Münster 1999 – scientific programme

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 41: POSTER II

DY 41.3: Poster

Thursday, March 25, 1999, 09:30–13:00, Z

Eine M"oglichkeit zur Berechnung der Form eines Ferrofluidstachels im Magnetfeld — •Rene Friedrichs — Otto-von-Guericke-Universit"at Magdeburg, Institut f"ur Theoretische Physik, Abt. Statistische Physik u. nichtlineare Dynamik, D-39016 Magdeburg

Wird ein Ferrofluid in ein urspr"unglich homogenes Magnetfeld gebracht, wachsen bei ausreichenden Feldst"arken aus der freien Oberfl"ache der magnetisierbaren Fl"ussigkeit Stachel heraus [1]. Ein Stachel nimmt dabei die Form an, bei der die bez"uglich der magnetischen Flu"sdichte Legendre-Transformierte freie Energie F :=F − ∫ dV   H(r)B(r) ein Minimum besitzt. Es wird nun der obige Ausdruck f"ur die Energie bez"uglich einiger den Stachel charakterisierenden Parametern minimiert, um die Gestalt eines Ferrofluidpeaks zu erhalten. Die in diese Berechnung eingehende Verteilung des durch das Ferrofluid beeinflu"sten Magnetfeldes wird "uber die L"osung der Integralgleichung f"ur die Quelldichte der magnetischen Feldst"arke bestimmt. Bei Fluiden mit einer kleinen Suszeptibilit"at kann eine N"aherungsl"osung analytisch abgeleitet werden, w"ahrend sonst die genaue Feldverteilung in der Regel nur numerisch berechnet werden kann.

Die Arbeit wird gef"ordert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

[1] R. E. Rosensweig, M. D. Cowley: The interfacial stability of a ferromagnetic fluid, J. Fluid Mech. 30, 671 (1967)