CC BY
12
Научной школе
«Физика магнитных жидкостей» - четверть века
НАУЧНОЙ ШКОЛЕ «ФИЗИКА МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ» - ЧЕТВЕРТЬ ВЕКА
Физш
В сентябре 2002 года исполнилось 25 лет научной школе «Физика магнитных жидкостей», основателем которой является доктор физико-математических наук, профессор Чеканов Владимир Васильевич.
Основные направления школы «Физика магнитных жидкостей»
1. Физика структурных превращений и эффектов взаимодействия частиц в магнитных жидкостях, включая автоволновые процессы, возникающие в магнитных жидкостях в электрических и магнитных полях.
2. Электро- и магнитооптические явления в магнитных жидкостях.
Научными руководителями аспирантов по научным направлениям являются доктора физико-математических наук, профессора Диканский Ю.И., Симоновский А.Я., Чеканов В.В., кандидат физико-математических наук, зав. кафедрой общей физики Падалка В.В.
Основные научные результаты, полученные в лаборатории «Физика магнитных жидкостей»
1. На основе теории гетерофазных флуктуаций предложено рассматривать процессы агрегирования частиц дисперсной фазы как фазовый переход в магнитных коллоидах. Найден аналог уравнения Клапейрона - Клаузиуса, который выражает изменение равновесных концентраций фаз, возникающих в магнитных жидкостях в результате ее расслоения, с напряженностью магнитного поля. Теоретическая модель, предсказывающая возможность расслоения магнитных коллоидов как с наложением магнитного поля, так и с изменением концентрации и тем-
пературы, дала возможность классификации возникающих агрегатов: микрока-пельне, квазитвердые, цепочечные, веретенообразные. Полученные на основе термодинамической модели агрегирования частиц дисперсной фазы результаты указывают на необходимость использования представлений о магнитной жидкости, находящейся во внешнем магнитном поле, как двухфазной среде.
2. Создание магнитных эмульсий и их применение в качестве магниточувст-вительной среды для визуализации магнитной записи.
3. Обнаружено, что температурная зависимость магнитной восприимчивости концентрированных магнитных жидкостей в области комнатных температур может быть описана зависимостью типа Кюри - Вейсса. Впервые обнаружен максимум в температурной зависимости магнитной восприимчивости в области температур, близких к температуре затвердевания магнитных жидкостей, наличие которого связано с блокировкой броуновских степеней свободы однодоменных частиц.
4. Впервые показано, что коллоидные растворы магнитных частиц обладают уникальными электромагнитооптическими свойствами, а именно при совместном действии электрического и магнитного полей растворы таких частиц становятся подобными двухосному кристаллу, в котором оптическая анизотропия может легко изменяться как по величине, так и по направлению. Показано, что явление компенсации эффектов Коттона - Мутона и Керра в скрещенных магнитном и электрическом полях не имеет аналогов в электромагнитооптике обычных жидкостей и суспензий. Впервые обнаружено, что добавление магнитной жидкости с
34/2003
Вестник Ставропольского государственного университета
ш
объемной концентрацией 103 % в жидкие диэлектрики типа трансформаторного масла приводит к увеличению постоянной Керра на 6-7 порядков, что позволило разработать способ измерения напряженности и визуализации распределения электрического поля в таких диэлектриках.
5. Экспериментальные работы по изучению кинетики двойного лучепреломления и рассеяния света в магнитных жидкостях при воздействии импульсных электрических и магнитных полей позволили определить гидродинамические размеры кластеров магнитных частиц, имеющих характерные размеры порядка 50-200 нм.
6. Впервые наблюдалось явление самоорганизации в приэлектронном слое ячейки с магнитной жидкостью. Показано, что магнитная жидкость является возбудимой активной средой, в которой распространяются концентрационные автоволны с характерными для этого процесса явлениями: возникновением действующих центров, подавлением мод и т.д.
Основные публикации научных
достижений школы «Физика магнитных жидкостей»
1. Скибин Ю.И., Чеканов В.В., Райхер Ю.Л. Двойное лучепреломление в ферромагнитной жидкости // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1977. - Т. 72. Вып.3. - С. 949-955.
2. Скибин Ю.И., Чеканов В.В. Исследование строения ферромагнитной жидкости методом вращающейся кюветы // Магнитная гидродинамика. - 1979. № 1. -С.19-22.
3. Диканский Ю.И., Полихрониди Н.Г., Чеканов В.В. Исследование магнитных свойств магнитных жидкостей в постоянном однородном магнитном поле // Магнитная гидродинамика. - 1981. № 3. -С.118-120.
4. Чеканов В.В. Возникновение агрегатов как фазовый переход в магнитных коллоидах // В кн.: Физические свойства магнитных жидкостей. - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. -С.42-49.
5. Скибин Ю.И. Деполяризация света, рассеянного магнитной жидкостью // Коллоидный журнал. - 1984. - Т. 44. № 5.-С.955-960.
6. Кожевников В.М., Падалка
B.В., Райхер Ю.Л., Чеканов В.В. Оптическая анизотропия магнитной жидкости в скрещенных электрическом и магнитном полях. // Известия АН СССР. Серия Физика. - 1987. -Т.51. № 6. - С.1042-1048.
7. Дроздова В.И., Скибин Ю.И., Шагрова Г.В. Исследование структуры разбавленных магнитных жидкостей по анизотропному рассеянию света // Магнитная гидродинамика. - 1987. № 2. -
C.63-66.
8. Dikansky Yu.I., Shatsky V.P. Elektrohydrodynamic of magnetic emulsions and diffraction ligght scattering // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1990. № 85. - Р. 82-84.
9. Drozdova V.I., Shagrova G.V. Dynamics of optical scattering on ferrofluid agglomerate drops // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1990. № 85. -Р. 93-96.
10. Диканский Ю.И., Ачкасо-ваЕ.А., Полихрониди Н.Г. Дифракционное рассеяние света структурированными магнитными жидкостями в сдвиговом движении // Коллоидный журнал. - 1995. -Т.57. № 1.-С. 113-116.
11. Диканский Ю.И., Ларионов Ю.А., Суздалев В.И., Полихрониди Н.Г. Двойное лучепреломление в структурированной магнитной жидкости в сдвиговом течении. // Коллоидный журнал. - 1998. -Т.60. № 6. - С.753-756.
12. Диканский Ю.И., Киселев В.В. Движение частиц магниточувствительно-го аэрозоля в магнитном поле // Коллоидный журнал. - 1999. - Т.61. № 3. - С.418-420.
13. Пат. 2131148 RU, МПК 6 G 09 G 3/ 34; G 09 F 9/ 30; G 02 F 1/167. Элек-трофорезный нуль-индикатор // Н.В. Кан-даурова, Е.А. Бондаренко (РФ). -97109996/09; Заявлено 13.06.97; Опубл. 27.05.99. Бюл. № 15. - 4 с: ил.
14. Падалка В.В., Ерин К.В. Изучение кинетики электрического двойного лучепреломления в коллоидных растворах
^ Ч Научной школе
рдр! «Физика магнитных жидкостей» - четверть века
магнитных частиц // Коллоидный журнал. - 2001. - Т. 63. № 3. - С.389-393.
15. Пат. 2174696 RU, МПК 7 G 02 F 1/167. Индикатор теплового излучения/ В.В. Чеканов, Н.В. Кандаурова, Е.А. Бондаренко (РФ). - 99115410/28; Заявлено 14.07.99; Опубл. 10.10.2001. Бюл. № 28. - 4 с: ил.
16. Dikansky Yu.I., Nechaeva О.А. On the origin of a structural grating in a magnetic fluid thin film under electric and magnetic fields // Magnetohydrodynamics. -2002. V. 38.P3.-P. 287-291.
17. Dikansky Yu.I., Bedjanian M.A., Chuenkova I.Yu., Suzdalev V.N. Dynamics of magnetic field drop- s shape in rotating and stationary magnetic fields // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2002. V. 252. - P.276-279.
Свидетельства научного признания научной школы «Физика магнитных жидкостей»
Достижения научной школы признаны научной общественностью, что подтверждается проведением на базе Ставропольского государственного университета III Всесоюзного совещания по физике магнитных жидкостей (г. Ставрополь. 23-25 сентября 1986 г.), Всероссийской научной конференции «Физико-химические проблемы нанотехнологий» (г. Ставрополь. 23-25 сентября 1997 г.). В 1997 году по результатам конференции опубликован сборник научных трудов «Физико-химические и прикладные проблемы магнитных жидкостей» - Ставрополь: Изд-во СГУ, 1997. - 190 с. Данные по величине электро- и магнитооптических эффектов в магнитных жидкостях, полученные в лаборатории «Физика магнитных жидкостей», вошли в «Физическую энциклопедию» Т.2. - М.: Советская энциклопедия, 1990. - С. 675, а также в монографии: 1. Фертман В.Е. Магнитные жидкости - Минск: Выщейшая школа, 1988. - 184 с. и 2. Блум Э.Я., Майоров М.М., Цебере А.О. Магнитные жидкости. - Рига: Зинатне, 1989. - 386 с.
Ученые научной школы принимали участие в международных научных конференциях во Франции (1992), Румынии (1998), Германии (2001).
В 2001 году профессор кафедры общей физики Диканский Ю.И. был приглашен за счет национального научного фонда для участия в Международной конференции по физике магнитных жидкостей в Германию (г. Бремен).
Работы научной школы поддерживаются программой «Фундаментальные исследования высшей школы в области естественных и гуманитарных наук. Университеты России». В 2002 году Чекано-вым В.В. получен грант № УР. 01.01.069 на проведение фундаментальных исследований по теме «Самоорганизация в магнитной жидкости в электрическом и магнитном полях».
Всего в рамках научной школы опубликовано более 350 научных работ. Защищено 4 докторских диссертации:
1. Чеканов В.В. Магнетизм малых частиц и их взаимодействие в коллоидных ферромагнетиках. - Ставрополь, 1985. -361 с.
2. Скибин Ю.И. Молекулярно-кинетический механизм электро- и магнитооптических явлений в магнитных жидкостях. - Ставрополь, 1996. - 319 с.
3. Дроздова В.И. Концентрационные структуры и межфазные явления в магнитных коллоидах. - Ставрополь, 1998.-339 с.
4. Диканский Ю.И. Эффекты взаимодействия частиц и структурно-кинетические процессы в магнитных коллоидах. - Ставрополь, 1999. - 305 с.
и 10 кандидатских диссертаций, в том числе 3 кандидатские диссертации за последние 3 года.
В настоящее время в рамках научной школы активно работают 3 доктора физико-математических наук, 6 кандидатов физико-математических наук и 6 аспирантов.
Якшина Татьяна Александровна,
аспирантка кафедры археологии и региональной истории.
