Действие лазерного излучения на наночастицы магнетита в осаждаемой феррожидкости
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-346-351
Аннотация
Исследованы процессы в системе наночастиц концентрированного коллоидного раствора магнетита, индуцированные лазерным излучением с длиной волны 650 мкм. Установлено, что излучение, сфокусированное на высыхающей капле этого вещества, при определенных условиях приводит к образованию больших скоплений частиц, в некоторых случаях сильно выступающих над поверхностью осадка или, наоборот, к их вытеснению из освещаемой области. Проводится качественное обсуждение возможных механизмов наблюдаемых явлений.
Об авторах
И. В. Плешаков
http://nanojournal.ifmo.ru
Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН
Россия
Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН
Россия
194021; Политехническая, 26; Санкт-Петербург
А. А. Алексеев
http://nanojournal.ifmo.ru
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия
195251; Политехническая, 29; Санкт-Петербург
Е. Е. Бибик
http://nanojournal.ifmo.ru
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
Россия
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
Россия
190013; Московский пр., 26; Санкт-Петербург
И. В. Ильичев
http://nanojournal.ifmo.ru
Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН
Россия
Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН
Россия
194021; Политехническая, 26; Санкт-Петербург
А. В. Прокофьев
http://nanojournal.ifmo.ru
Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН
Россия
Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН
Россия
194021; Политехническая, 26; Санкт-Петербург
Список литературы
1. Socoliuc V., Avdeev M., Kuncser V., Turcu R., Tomb´acz E., Vekas L. Ferrofluids and bio-ferrofluids: looking back and stepping forward. Nanoscale, 2022, 14, P. 4786–4886.
2. Imran M., Alam M.M., Khan A. Advanced biomedical applications of iron oxide nanostructures based ferrofluids. Nanotechnology, 2021, 32(42), P. 422001.
3. Philip J., Laskar J.M. Optical properties and applications of ferrofluids – a review. J. Nanofluids, 2012, 1, P. 3-20.
4. Zhengyong Li, Changrui Liao, Jun Song, Ying Wang, Feng Zhu, Yiping Wang, Xiaopeng Dong. Ultrasensitive magnetic field sensor based on an in-fiber Mach–Zehnder interferometer with a magnetic fluid component. Photonics Res., 2016, 4(5), P. 197–201.
5. Taghizadeh M., Bozorgzadeh F., Ghorbani M. Designing magnetic field sensor based on tapered photonic crystal fibre assisted by a ferrofluid. Sci. Rep., 2021, 11(1), P. 14325.
6. Alberto N., Domingues M.F., Marques, C. Andr´e P., Antunes P. Optical fiber magnetic field sensors based on magnetic fluid : a review. Sensors, 2018, 18(12), P. 4325.
7. Agruzov P.M., Pleshakov I.V., Bibik E.E., Shamray A.V. Magneto-optic effects in silica core microstructured fibers with a ferrofluidic cladding. Appl. Phys. Lett., 2014, 104(7), P. 071108.
8. Candiani A., Margulis W., Sterner C., Konstantaki M., Pissadakis S. Phase-shifted Bragg microstructured optical fiber gratings utilizing infiltrated ferrofluids. Opt. Lett., 2011, 36(13), P. 2548–2550.
9. Yong Zhao, Yuyan Zhang, Lu R.-Q., Qi Wang. Novel optical devices based on the tunable refractive index of magnetic fluid and their characteristics. J. Magn. Magn. Mat., 2011, 323(23), P. 2987–2996.
10. Pleshakov I.V., Prokof’ev A.V., Bibik E.E., Kuz’min Yu.I. Investigation of structures formed by magnetic fluid nanoparticles in polymer matrices by static light scattering. Nanosystems: physics, chemistry, mathematics, 2022, 13(3), P. 285–289.
11. Pleshakov I.V., Ryzhov V.A., Marchenko Ya.Yu., Alekseev A.A., Karseeva E.K., Nevedomskiy V.N., Prokof’ev A.V. Agglomeration of magnetite nanoparticles with citrate shell in an aqueous magnetic fluid. Nanosystems: physics, chemistry, mathematics, 2023, 14(3), P. 334–341.
12. Xiangpeng Yang, Qian Li, Xiangshen Meng, Decai Li. Evolution of nonlinear optical characteristics of magnetic nanoparticle colloidal suspensions after laser-induced clusters. ACS Omega, 2020, 5(26), P. 15821–15827.
13. Tianjun Yao, Shengli Pu, Jie Rao, Jianming Zhang. Investigation of optical force on magnetic nanoparticles with magnetic-fluid-filled Fabry-Perot interferometer. Sci. Rep., 2018, 8(1), P. 12352.
14. Bacia M., Masajada J., Drobczycski S. Observation of magnetic nanoparticles ring formation and dynamics with a fast video camera. Photonics Lett. Pol., 2013, 5(4), P. 137–139.
15. Masajada J., Bacia M., Drobczycski S. Cluster formation in ferrofluids induced by holographic optical tweezers. Opt. Lett., 2013, 38(19), P. 3910–3913.
16. Zi-Ming Meng, Hai-Ying Liu, Wei-Ren Zhao, Wei Zhang, Hai-Dong Deng, Qiao-Feng Dai, Li-Jun Wu, Sheng Lan, Achanta Venu Gopal. Effects of optical forces on the transmission of magnetic fluids investigated by Z-scan technique. J. Appl. Phys., 2009, 106(4), P. 044905.
17. Alv`es S., Demouchy G., Bee A., Talbot D., Bourdon A., Figueiredo Neto A.M. Investigation of the sign of the Soret coefficient in different ionic and surfacted magnetic colloids using forced Rayleigh scattering and single-beam Z-scan techniques. Philos. Mag., 2003, 83(17-18), P. 2059–2066.
18. Hoffmann B., K¨ohler W., Krekhova M. On the mechanism of transient bleaching of the optical absorption of ferrofluids and dyed liquids. J. Chem. Physics., 2003, 118(7), P. 3237–3242.
19. Hoffmann B., K¨ohler W. Reversible light-induced cluster formation of magnetic colloids. J. Magn. Magn. Mat., 2003, 262(2), P. 289–293.
20. Milichko V.A., Nechaev A.I., Valtsifer V.A, Strelnikov V.N., Kulchin Yu.N., Dzyuba V.P. Photo-induced electric polarizability of Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> nanoparticles in weak optical fields. Nanoscale Res. Lett., 2013, 8, P. 317.
21. Scherer C., Figueiredo Neto A.M. Ferrofluids: properties and applications. Braz. J. Phys., 2005, 35(3A), P. 718–727.
22. Gribanov N.M., Bibik E.E., Buzunov O.V., Naumov V.N. Physico-chemical regularities of obtaining of highly dispersed magnetite by the method of chemical condensation. J. Magn. Magn. Mater., 1990, 85(1-3), P. 7–10.
23. Mazur A.S., Pleshakov I.V., Khudyakov A.V., Kuzmin Y.I. NMR investigation of iron-containing magnetically ordered nanomaterial used for preparing of magnetic fluid. J. Phys.: Conf. Ser., 2019, 1326(1), P. 012009.
24. Alv`es S.I., Bourdon A., Figueiredo Neto A.M. Investigation of the Soret coefficient in magnetic fluids using the Z-scan technique. J. Magn. Magn. Mater., 2005, 289, P. 285–288.
Рецензия
Для цитирования:
Плешаков И.В., Алексеев А.А., Бибик Е.Е., Ильичев И.В., Прокофьев А.В. Действие лазерного излучения на наночастицы магнетита в осаждаемой феррожидкости. Наносистемы: физика, химия, математика. 2024;15(3):346-351. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-346-351
For citation:
Pleshakov I.V., Alekseev A.A., Bibik E.E., Ilichev I.V., Prokof’ev A.V. Effect of laser radiation on magnetite nanoparticles in deposited ferrofluid. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2024;15(3):346-351. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-346-351
Просмотров:
23
Послать статью по эл. почте 