Выпуски

 / 

2010

 / 

Октябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Малоугловое рассеяние нейтронов в структурных исследованиях магнитных жидкостей

 а,  а, б
а Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка, Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Московская обл., Российская Федерация
б Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация

Магнитные жидкости (МЖ) представляют собой жидкие дисперсии магнитных наночастиц, покрытых для стабилизации поверхностно-активными веществами. Основная цель представленных в обзоре исследований — определение параметров атомной и магнитной структуры частиц МЖ и характера их взаимодействия в различных условиях посредством малоуглового рассеяния нейтронов (МУРН). Жидкая основа МЖ и их близкое к суперпарамагнитному поведение во внешнем магнитном поле позволяет крайне эффективно использовать основные особенности рассеяния нейтронов: сильное различие в рассеянии при изотопном замещении водород — дейтерий и магнитное рассеяние. Предложено обобщение метода вариации контраста в структурных исследованиях полидисперсных и суперпарамагнитных систем. Рассмотрены случаи невзаимодействующих и взаимодействующих (вплоть до образования кластеров) частиц в ненамагниченных и намагниченных МЖ. Представлены примеры структурного анализа МЖ при их намагничивании с использованием рассеяния поляризованных нейтронов. Сформулированы актуальные задачи дальнейшего развития этого метода для исследований многопараметрических систем.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 61.05.fg, 61.46.−w, 75.50.Mm (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0180.201010a.1009
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2010/10/a/
Цитата: Авдеев М В, Аксенов В Л "Малоугловое рассеяние нейтронов в структурных исследованиях магнитных жидкостей" УФН 180 1009–1034 (2010)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Avdeev M V, Aksenov V L “Small-angle neutron scattering in structure research of magnetic fluidsPhys. Usp. 53 971–993 (2010); DOI: 10.3367/UFNe.0180.201010a.1009

Список литературы (185) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (58) Похожие статьи (20)

  1. Rosensweig R E Ferrohydrodynamics (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1985)
  2. Шлиомис М И УФН 112 427 (1974); Shliomis M I Sov. Phys. Usp. 17 153 (1974)
  3. Odenbach S (Ed.) Ferrofluids: Magnetically Controllable Fluids and their Applications (Lecture Notes in Physics) Vol. 594 (Berlin: Springer-Verlag, 2002) p. 233
  4. Vekas L, Avdeev M V, Bica D "Magnetic nanofluids: synthesis and structure" Nanoscience in Biomedicine (Ed. D Shi) (Berlin: Springer-Verlag, 2009) p. 650, Ch. 25
  5. Garcia-Palacios J L "On the statics and dynamics of magnetoanisotropic nanoparticles" Advances in Chemical Physics Vol. 112 (Eds I Prigogine, S A Rice) (New York: Wiley, 2000)
  6. Гогосов В В, Симоновский А Я, Шапошникова Г А Тр. МИАН СССР 140-149 186 (1989)
  7. Huke B, Lücke M Rep. Prog. Phys. 67 1731 (2004)
  8. Proc. of the 10th Intern. Conf. on Magnetic Fluids, J. Magn. Magn. Mater. 289 (2005)
  9. Sun S et al. Science 287 1989 (2000)
  10. Weller D et al. IEEE Trans. Magn. 36 10 (2000)
  11. Zeng H et al. Nature 420 395 (2002)
  12. Mornet S et al. J. Mater. Chem. 14 2161 (2004)
  13. Wuang S C et al. Adv. Funct. Mater. 16 1723 (2006)
  14. Duguet E et al. Nanomedicine 1 157 (2006)
  15. Fortin J P et al. Am. Chem. Soc. 129 2628 (2007)
  16. Häfeli U, Schütt W (Eds) Proc. of the 6th Intern. Conf. on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers — SCAMC-06, Australia, 2006; Häfeli U, Schütt W (Eds) J. Magn. Magn. Mater. 311 (1) (2007)
  17. Häfeli U, Zborowski M (Eds) Proc. of the 7th Intern. Conf. on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers, Canada, 2008; Häfeli U, Zborowski M (Eds) J. Magn. Magn. Mater. 321 (10) (2007)
  18. Avdeev M V et al. Langmuir 26 8503 (2010)
  19. Изюмов Ю А УФН 131 387 (1980); Izyumov Yu A Sov. Phys. Usp. 23 356 (1980)
  20. Останевич Ю М, Сердюк И Н УФН 137 85 (1982); Ostanevich Yu M, Serdyuk I N Sov. Phys. Usp. 25 323 (1982)
  21. Аксенов В Л УФН 161 179 (1991); Aksenov V L Sov. Phys. Usp. 34 729 (1991)
  22. Аксенов В Л, Балагуров А М УФН 166 955 (1996); Aksenov V L, Balagurov A M Phys. Usp. 39 897 (1996)
  23. Озеров Р П УФН 167 541 (1997); Ozerov R P Phys. Usp. 40 517 (1997)
  24. Аксенов В Л УФН 172 701 (2002); Aksenov V L Phys. Usp. 45 645 (2002)
  25. Аксенов В Л, Балагуров А М, Помякушин В Ю УФН 173 883 (2003); Aksenov V L, Balagurov A M, Pomyakushin V Yu Phys. Usp. 46 856 (2003)
  26. Авдеев М В УФН 177 1139 (2007); Avdeev M V Phys. Usp. 50 1083 (2007)
  27. Аксенов В Л УФН 179 434 (2009); Aksenov V L Phys. Usp. 52 406 (2009)
  28. Lebedev V T et al. J. Magn. Magn. Mater. 201 136 (1999)
  29. Bica D et al. Prog. Colloid Polym. Sci. 125 1 (2004)
  30. Avdeev M V et al. J. Colloid Interface Sci. 295 100 (2006)
  31. Avdeev M V et al. J. Magn. Magn. Mater. 311 6 (2007)
  32. Bica D et al. J. Magn. Magn. Mater. 311 17 (2007)
  33. Балашою М, Авдеев М В, Аксенов В Л Кристаллография 52 528 (2007); Balasoiu M, Avdeev M V, Aksenov V L Crystallogr. Rep. 52 505 (2007)
  34. Avdeev M V et al. J. Colloid Interface Sci. 334 37 (2009)
  35. Bica D Romanian Rep. Phys. 47 265 (1995)
  36. Shen L, Laibinis P E, Hatton T A Langmuir 15 447 (1999)
  37. Wiedenmann A, Hoell A, Kammel M J. Magn. Magn. Mater. 252 83 (2002)
  38. Vékás L, Bica D, Avdeev M V China Particuology 5 43 (2007)
  39. Hajdú A et al. Prog. Colloid Polym. Sci. 135 29 (2008)
  40. Tombácz E et al. J. Phys. Condens. Matter 20 204103 (2008)
  41. Massart R et al. J. Magn. Magn. Mater. 149 1 (1995)
  42. Fauconnier N et al. Prog. Colloid Polym. Sci. 100 212 (1996)
  43. Dubois E et al. Langmuir 16 5617 (2000)
  44. Gazeau F et al. Phys. Rev. E 65 031403 (2002)
  45. Moeser G D et al. Langmuir 20 5223 (2004)
  46. Tomašovičová N et al. Meas. Sci. Rev. Sect. 2 6 32 (2006)
  47. Sondjaja R, Hatton T A, Tam M K C J. Magn. Magn. Mater. 321 2393 (2009)
  48. Порай-Кошиц Е А УФН 39 573 (1949)
  49. Свергун Д И, Фейгин Л А Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние (М.: Наука, 1986); Svergun D I, Feigin L A Structure Analysis by Small-Angle X-Ray and Neutron Scattering (New York: Plenum Press, 1987)
  50. Brumberger H (Ed.) Modern Aspects of Small-Angle Scattering (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1995)
  51. Pedersen J S Adv. Colloid Inter. Sci. 70 171 (1997)
  52. Freltoft T, Kjems J K, Sinha S K Phys. Rev. B 33 269 (1986)
  53. Martin J E, Hurd A J J. Appl. Cryst. 20 61 (1987)
  54. Teixeira J J. Appl. Cryst. 21 781 (1988)
  55. Schmidt P W Modern Aspects of Small-Angle Scattering (Ed. H Brumberger) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1995) p. 1
  56. Beaucage G J. Appl. Cryst. 29 134 (1996)
  57. Mandelbrot B B The Fractal Geometry of Nature (San Francisco: W.H. Freeman, 1982)
  58. Avnir D (Ed.) The Fractal Approach to Heterogeneous Chemistry (Chichester: John Wiley and Sons, 1989)
  59. Bale H D, Schmidt P W Phys. Rev. Lett. 53 596 (1984)
  60. Kjems J K, Schofield P Scaling Phenomena in Disordered Systems (NATO ASI Series B: Physics, Eds R Pynn, A Skeltorp) (New York: Plenum Press, 1985) p. 141
  61. Kaiser R, Miskolczy G J. Appl. Phys. 41 1064 (1970)
  62. Berkowitz A E et al. Phys. Rev. Lett. 34 594 (1975)
  63. Mollard P, Germi P, Rousset A Physica B+C 86-88 1393 (1977)
  64. Han D H et al. J. Appl. Phys. 76 6591 (1994)
  65. Haneda K, Morrish A H J. Appl. Phys. 63 4258 (1988)
  66. Tronc E et al. Hyperfine Interact. 112 97 (1998)
  67. Lin D et al. J. Magn. Magn. Mater. 145 343 (1995)
  68. Kodama R H et al. Phys. Rev. Lett. 77 394 (1996)
  69. Hendriksen P V, Linderoth S, Lindgård P-A Phys. Rev. B 48 7259 (1993)
  70. Aquino R et al. Phys. Rev. B 72 184435 (2005)
  71. Shendruk T N et al. Nanotechnology 18 455704 (2007)
  72. Stuhrmann H B Small Angle X-Ray Scattering (Eds O Glatter, O Kratky) (London: Academic Press, 1982)
  73. Stuhrmann H B Modern Aspects of Small-Angle Scattering (Ed. H Brumberger) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1995) p. 221
  74. Perkins S J Biochem. J. 254 313 (1988)
  75. Avdeev M V J. Appl. Cryst. 40 56 (2007)
  76. Cebula D J, Charles S W, Popplewell J J. Magn. Magn. Mater. 39 67 (1983)
  77. Грабчев Б и др. Магнитная гидродинамика 30 156 (1994); Grabcev B et al. Magnetohydrodynamics 30 130 (1994)
  78. Grabcev B et al. J. Magn. Magn. Mater. 201 140 (1999)
  79. Феоктистов А В и др. Поверхность. Рентген. синхротрон. нейтрон. исслед. (1) 3 (2009); Feoktystov A V et al. J. Surf. Invest. X-Ray, Synchr., Neutron Tech. 3 1 (2009)
  80. Feoktystov A V et al. Solid State Phenomena 152-153 186 (2009)
  81. Whitten A E, Cai S, Trewhella J J. Appl. Cryst. 41 222 (2008)
  82. Feoktystov A V et al. Ukr. J. Phys. 54 348 (2009)
  83. Avdeev M V et al. J. Appl. Cryst. 43 959 (2010)
  84. Balasoiu M J et al. . Magn. Magn. Mater. 300 e225 (2006)
  85. Feoktystov A V et al. Ukr. J. Phys. 54 266 (2009)
  86. Avdeev M V et al. J. Appl. Cryst. 42 1009 (2009)
  87. Avdeev M et al. J. Magn. Magn. Mater. 252 86 (2002)
  88. Avdeev M V et al. J. Magn. Magn. Mater. 270 371 (2004)
  89. Török Gy et al. Romanian Rep. Phys. 58 293 (2006)
  90. Shen L et al. Langmuir 17 288 (2001)
  91. Balasoiu M et al. Magnetohydrodynamics 40 359 (2004)
  92. Avdeev M V et al. Solid State Phenomena 152-153 182 (2009)
  93. Eberbeck D, Bläsing J J. Appl. Cryst. 32 273 (1999)
  94. Török Gy et al. J. Magn. Magn. Mater. 300 e221 (2006)
  95. Петренко В И и др. Поверхность. Рентген. синхротрон. нейтрон. исслед. (2) 92 (2009); Petrenko V I et al. J. Surf. Invest. X-Ray, Synchr., Neutron Tech. 3 161 (2009)
  96. Петренко В И и др. ФТТ 52 913 (2010); Petrenko V I et al. Phys. Solid State 52 974 (2010)
  97. Aswal V K et al. Pramana 63 285 (2004)
  98. Mehta R V et al. J. Magn. Magn. Mater. 149 47 (1995)
  99. Upadhyay T et al. Phys. Rev. B 55 5585 (1997)
  100. Bläsing J, Strassburger G, Eberbeck D Phys. Status Solidi A 146 595 (1994)
  101. Itri R et al. Eur. Phys. J. E 4 201 (2001)
  102. Klokkenburg M et al. Phys. Rev. E 75 051408 (2007)
  103. Lemaire B J et al. Eur. Phys. J. E 13 291 (2004)
  104. Wagner J, Autenrieth T, Hempelmann R J. Magn. Magn. Mater. 252 4 (2002)
  105. Narsinga Rao G et al. Phys. Rev. E 72 031408 (2005)
  106. Vorobiev A et al. J. Appl. Cryst. 41 831 (2008)
  107. Порохова А В и др. Изв. вузов Физика 53 (3/2) 176 (2010)
  108. Rasa M Eur. Phys. J. E 2 265 (2000)
  109. Socoliuc V, Bica D, Vekas L J. Colloid Interface Sci. 264 141 (2003)
  110. Balasoiu M, Aksenov V L J. Optoelectron. Adv. Mater. 10 3322 (2008)
  111. Balasoiu M et al. Magnetohydrodynamics 44 61 (2008)
  112. Балашою М и др. Письма в ЖЭТФ 88 243 (2008); Balasoiu M et al. JETP Lett. 88 210 (2008)
  113. Pelster R, Spanoudaki A, Kruse T J. Phys. D 37 307 (2004)
  114. Kruse T et al. Phys. Rev. B 67 094206 (2003)
  115. Butter K, Philipse A P, Vroege G J J. Magn. Magn. Mater. 252 1 (2002)
  116. Neto C, Bonini M, Baglioni P Colloid Surf. A 269 96 (2005)
  117. Butter K et al. J. Appl. Cryst. 37 847 (2004)
  118. Gazeau F et al. J. Phys. Condens. Matter 15 S1305 (2003)
  119. Vékás L et al. Prog. Colloid Polym. Sci. 117 104 (2001)
  120. Cousin F, Cabuil V Prog. Colloid Polym. Sci. 115 77 (2000)
  121. Dubois E et al. J. Chem. Phys. 111 7147 (1999)
  122. Boué F et al. J. Magn. Magn. Mater. 122 78 (1993)
  123. Mériguet G et al. J. Magn. Magn. Mater. 289 39 (2005)
  124. Hayes C F J. Colloid Interface Sci. 52 239 (1975)
  125. Peterson E A, Krueger D A J. Colloid Interface Sci. 62 24 (1977)
  126. Иванов А О Коллоид. журн. 57 347 (1995)
  127. Vrij A J. Chem. Phys. 71 3267 (1979)
  128. Frenkel D et al. J. Chem. Phys. 84 4625 (1986)
  129. Mériguet G et al. J. Phys. Chem. B 110 4378 (2006)
  130. Mériguet G et al. J. Phys. Condens. Matter 18 S2685 (2006)
  131. Davies P et al. J. Phys. D 19 469 (1986)
  132. Camp P J, Patey G N Phys. Rev. E 62 5403 (2000)
  133. Huang J P, Wang Z W, Holm C Phys. Rev. E 71 061203 (2005)
  134. Michels A, Weissmüller J Eur. Phys. J. B 26 57 (2002)
  135. Cerdà J J et al. Phys. Rev. E 81 011501 (2010)
  136. Balasoiu M et al. Mater. Sci. Forum. 373-376 457 (2001)
  137. Аксенов В Л и др. Поверхность. Рентг. синхротр. нейтр. исслед. (7) 11 (2002)
  138. Lecommandoux S et al. J. Magn. Magn. Mater. 300 71 (2006)
  139. Heinemann A, Wiedenmann A J. Appl. Cryst. 36 845 (2003)
  140. Kammel M, Wiedenmann A, Hoell A J. Magn. Magn. Mater. 252 89 (2002)
  141. Kammel M et al. Physica B 385 457 (2006)
  142. Hoell A et al. J. Magn. Magn. Mater. 252 92 (2002)
  143. Kammel M, Hoell A, Wiedenmann A Script. Mater. 44 2341 (2001)
  144. Aksenov V L et al. J. Magn. Magn. Mater. 258 452 (2003)
  145. Wiedenmann A et al. Physica B 385-386 453 (2006)
  146. Wiedenmann A et al. Phys. Rev. B 77 184417 (2008)
  147. Keiderling U, Wiedenmann A J. Appl. Cryst. 40 s62 (2007)
  148. Odenbach S, Gilly H, Lindner P J. Magn. Magn. Mater. 201 353 (1999)
  149. Pop L M et al. Appl. Organomet. Chem. 18 523 (2004)
  150. Pop L M et al. J. Magn. Magn. Mater. 289 303 (2005)
  151. Pop L M, Odenbach S J. Phys. Condens. Matter 18 S2785 (2006)
  152. Wiedenmann A et al. Phys Rev. E 68 031203 (2003)
  153. Wiedenmann A, Kammel M, Hoell A J. Magn. Magn. Mater. 272-276 1487 (2004)
  154. Wiedenmann A, Heinemann A J. Magn. Magn. Mater. 289 58 (2005)
  155. Heinemann A, Wiedenmann A J. Magn. Magn. Mater. 289 149 (2005)
  156. Pynn R, Hayter J B, Charles S W Phys. Rev. Lett. 51 710 (1983)
  157. Wiedenmann A J. Appl. Cryst. 33 428 (2000)
  158. Aksenov V et al. Appl. Phys. A 74 943 (2002)
  159. Rosman R, Janssen J J M, Rekveldt M Th J. Magn. Magn. Mater. 85 97 (1990)
  160. Rosman R, Janssen J J M, Rekveldt M Th J. Appl. Phys. 67 3072 (1990)
  161. Rekveldt M Th "Small angle neutron scattering and neutron depolarization by magnetic small particles" Magnetic Properties of Fine Particles (Eds J L Dormann, D Fiorani) (Amsterdam: North-Holland, 1992)
  162. Itoh S et al. J. Magn. Magn. Mater. 103 126 (1992)
  163. Balasoiu M et al. Romanian Rep. Phys. 58 305 (2006)
  164. Vékás L et al. GeNF Annual Report 2006 (Geestchaht: GKSS, 2007)
  165. Avdeev M V et al. 7th Intern. Conf. on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carrier, Vancouver, Canada, 2008, Book of Abstracts
  166. Bonini M, Wiedenmann A, Baglioni P J. Phys. Chem. B 108 14901 (2004)
  167. Bonini M, Wiedenmann A, Baglioni P Physica A 339 86 (2004)
  168. Heinemann A, Wiedenmann A, Kammel M Physica B 350 E207 (2004)
  169. Toperverg B et al. Physica B 267-268 203 (1999)
  170. Vorobiev A et al. Physica B 276-278 694 (2000)
  171. Hayter J, Pynn R Phys. Rev. Lett. 49 1103 (1982)
  172. Аксельрод Л А и др. ЖЭТФ 91 531 (1986); Aksel'rod L A et al. Sov. Phys. JETP 64 312 (1986)
  173. Török Gy, Lebedev V T, Orlova D N Magnetohydrodynamics 38 277 (2002)
  174. Lebedev V T et al. Physica B 234-236 525 (1997)
  175. Lebedev V T et al. Magnetohydrodynamics 38 271 (2002)
  176. Zabenkin V N et al. Appl. Phys. A 74 (Suppl. 1) s710 (2002)
  177. Toperverg B et al. Physica B 283 203 (2000)
  178. Vorobiev A et al. Physica B 297 194 (2001)
  179. Vorobiev A et al. Phys. Rev. Lett. 93 267203 (2004)
  180. Vorobiev A et al. Phys. Rev. E 79 031403 (2009)
  181. Lebedev V T et al. J. Magn. Magn. Mater. 122 83 (1993)
  182. Lebedev V T et al. J. Magn. Magn. Mater. 201 80 (1999)
  183. Lebedev V T et al. J. Magn. Magn. Mater. 201 133 (1999)
  184. Lebedev V T, Török Gy, Toperverg B P J. Magn. Magn. Mater. 252 95 (2002)
  185. Achiwa N et al. Physica B 335 104 (2003)

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение