A Brown-relaxáció jelenlétének hatása ferrofolyadékok mágneses tulajdonságaira
A nanomágneses ferritek szuszpenziójaként kialakított ferrofolyadékok a mágneses anyagok egy új családját képviselik. Ezen anyagok nemcsak a potenciális alkalmazásaik (pl. rákellenes lázterápiában vagy, mint mágnesesen rögzített kenőanyagok) miatt, hanem alapvető viselkedésük kapcsán is érdeklődésre tartanak számot. Jelenleg ezen anyagok alapvető mágneses viselkedése sem ismert változó mágneses térben. Bár az alapvető relaxációs mechanizmusok ismertek, az optimális mérési technikák területén számos nyitott kérdés akad.
A mágneses folyadékok Debye-modelljében a változó külső mágneses tér által kiváltott viselkedést két relaxációs folyamat határozza meg, az ún. Brown- és a Néel-relaxáció. A két folyamat közül a Brown-relaxáció jelenti a tényleges mechanikai mozgását a mágneses szemcséknek, így a rá jellemző időállandó a folyadék mechanikai tulajdonságaitól (pl. viszkozitás) függ. Emiatt bizonyos körülmények között, például fagyás után, ez a folyamat nem játszik szerepet az anyag makroszkopikusan megfigyelhető tulajdonságaiban, vagyis a két halmazállapotban lényegesen eltérő megfigyeléseket tehetünk. A méréseim során ezeket a különbségeket vizsgáltam magnetometriai módszerekkel, többek között egy ún. SQUID magnetométer segítségével, az Universidad Complutense de Madrid intézményében. A legfontosabb eredményem, hogy sikerült egyértelműen azonosítani a ferrofolyadék megfagyásakor bekövetkező változásokat a makroszkopikus mágneses jellemzőkben.
