Elmārs Blūms, LU Fizikas institūts

Lekcijas ilustrācijas

(Att. 1.) Magnētiskie šķidrumi, dažreiz saukti arī par ferrošķidrumiem, ir jauni inteliģenti materiāli ar unikālām fizikālām īpašībām un plašām praktiskās izmantošanas iespējām. (Att. 2.) Tie ir ultradispersu ferro- vai ferrimagnētisku materiālu koloidāli šķīdumi dažādās nesējvidēs. Atkarībā no pielietošanas apstākļiem, kā nesējšķidrumu izvēlas ogļūdeņražus, minerālās vai sintētiskās eļļas, poliēsterus, bet bioloģisku pielietojumu gadījumā arī ūdeni. Sarežģītākā problēma ferrošķidrumu radīšanā ir supermazu daļiņu sintēze un nanodispersiju stabilizēšana. Vienlaikus ar vispārzināmām koloidālās stabilitātes problēmām papildus jārisina specifiski uzdevumi, kas saistīti ar nanodaļiņu savstarpējo magnētisko mijiedarbību. Ferrokoloīdu ilgstošu stabilitāti var nodrošināt vienīgi tādā gadījumā, ja magnētisko daļiņu izmērs nepārsniedz 8 – 10 nm, un ja izmanto jaunākās stēriskās vai elektriskās stabilizācijas metodes. (Att. 3.) Nanokoloīdi ir superparamagnētiski šķidrumi, bez ārēja lauka tie, līdzīgi parastajiem mīkstiem magnētiskiem materiāliem, nav magnetizēti. Ievietojot ārējā laukā, ferrokoloīdi magnetizējas tāpat kā dabiskie paramagnētiskie šķidrumi vai gāzes. Starpība vienīgi tā, ka nanodaļiņu magnētiskie momenti ir tūkstošiem reižu lielāki kā paramagnētiskajām molekulām vai joniem. Tāpēc pat samērā vājos laukos var sasniegt koloīda piesātinājuma magnetizāciju, kas parastajos paramagnētiķos panākams vienīgi pie ļoti zemas temperatūras.