Features of the formation of a labyrinth structure in thin layers of magnetic fluids in a constant electric field
- Authors: Beketova E.S.1, Mkrtchyan V.D.1, Dikanskii Y.I.1
-
Affiliations:
- North Caucasus Federal University
- Issue: Vol 88, No 10 (2024)
- Pages: 1594-1601
- Section: Microfluidics and ferrohydrodynamics of magnetic colloids
- URL: https://kazanmedjournal.ru/0367-6765/article/view/681729
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0367676524100142
- EDN: https://elibrary.ru/DSMAFW
- ID: 681729
Cite item
Abstract
We presented the results of studies of structural transformations in magnetic fluids when exposed to a constant electric field. The features of the formation of structural lattices in thin layers of colloids in an electric field directed perpendicular to the plane of the layer, as well as under the additional influence of a magnetic field, have been studied. New results were obtained related to the dependence of the threshold (critical) value of the electric field strength corresponding to the formation of a labyrinthine structure on the strength of an additionally applied magnetic field, layer thickness and temperature. The dependences of the formation time of the structure under study on temperature and the strength of an additionally applied magnetic field have been studied. A thermally induced effect of the appearance of a labyrinthine structure in a magnetic colloid in the subcritical region of the operating electric field strength under additional exposure to laser radiation has been discovered.
Full Text

About the authors
E. S. Beketova
North Caucasus Federal University
Author for correspondence.
Email: tkacheva_es.86@mail.ru
Russian Federation, Stavropol
V. D. Mkrtchyan
North Caucasus Federal University
Email: tkacheva_es.86@mail.ru
Russian Federation, Stavropol
Yu. I. Dikanskii
North Caucasus Federal University
Email: tkacheva_es.86@mail.ru
Russian Federation, Stavropol
References
- Rosensweig R.E. Ferrohydrodynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 1985.
- Такетоми С., Тикадзуми С. Магнитные жидкости. М.: Мир, 1993. 272 с.
- Blums E., Cebers A.O., Maiorov M.M. Magnetic fluids. Berlin: Walter de Gruyter, 1997.
- Torres-Díaz I., Rinaldi C. // Soft Matter. 2014. V. 10. Art. No. 8584.
- Zhang X., Sun L., Yu Y, Zhao Y. // Adv. Mater. 2019. V. 31. Art. No. 1903497.
- Shasha C., Krishnan K.M. // Adv. Mater. 2020. V. 33. Art. No. 1904131.
- Гареев К.Г., Непомнящая Э.К. // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 7. С. 990; Gareev K.G., Nepomnyashchaya E.K. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. No. 7. P. 904.
- Диканский Ю.И., Куникин С.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. T. 83. № 12. С. 1704.
- Белых С.С., Ерин К.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 7. С. 962. Belykh S.S., Yerin C.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. No. 7. P. 878.
- Ряполов П.А., Соколов Е.А., Шельдешева Е.В. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 3. С. 347; Ryapolov P.A., Sokolov E.A., Shel’deshova E.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 3. P. 295.
- Диканский Ю.И., Нечаева О.А. // Коллоид. журн. 2003. Т. 65. № 3. С. 311; Dikanskii Yu.I., Nechaeva O.A. // Colloid J. 2003. V. 65. No. 3. P. 305.
- Диканский Ю.И., Закинян А.Р., Коробов М.И. // Коллоид. журн. 2015. Т. 77. № 1. С. 19; Dikanskii Y.I., Zakinyan A.R., Korobov M.I. // Colloid. J. 2015. V. 77. No. 1. P. 16.
- Ahme A.M., Zakinyan A.R. Waleed S.A. // Chem. Phys. Lett. 2023. V. 817. Art. No. 140413.
- Dikansky Y.I., Drozdov A.S., Eskova I.V. et al. // Magnetochemistry. 2023. V. 9. No. 9. Art. No. 207.
- Бекетова Е.С., Нечаева О.А., Мкртчян В.Д. и др. // Коллоид. журн. 2021. T. 83. № 2. С. 157; Beketova E.S., Nechaeva O.A., Mkrtchyan V.D. et al. // Colloid J. 2021. V. 83. No. 2. P. 189.
- Мкртчян В.Д., Диканский Ю.И. // Коллоид. журн. 2022. T. 84. № 6. С. 715; Mkrtchyan V.D., Dikanskii Yu.I. // Colloid J. 2022. V. 84. No. 6. P. 715.
- Чеканов В.В. // В кн.: Физические свойства магнитных жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. С. 4249.
- Пшеничников А.Ф., Шурубур Ю.И. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1987. Т. 51. № 6. C. 1081.
- Диканский Ю.И., Полихрониди Н.Г., Балабанов К.А. // Магнит. гидродинам. 1988. № 2. С. 87; Dikanskii Yu.I., Polikhronidi N.G., Balabanov K.A. // Magnetohydrodynamics. 1988. V. 24. No. 2. P. 211.
- Буевич Ю.А., Иванов А.О. // Магнит. гидродинам. 1990. № 2. С. 33; Buevich Yu.A., Ivanov A.O. // Magnetohydrodynamics. 1990. V. 26. No. 2. P. 160.
- Балабанов К.А., Диканский Ю.И., Полихрониди Н.Г. // Магнит. гидродинам. 1989. № 1. 117. C. 118; Balabanov K.A., Dikanskii Yu.I., Polikhronidi N.G. // Magnetohydrodynamics. 1989. V. 25. No. 1. P. 106.
- Духин С.С., Экстрела-Льопис В.Р., Жолковский Э. Электроповерхностные явления и электрофильтрование. Киев: Наукова думка, 1985. 285 с.
- Зубарев А.Ю., Искакова Л.Ю. // Коллоид. журн. 2003. Т. 65. № 2. С. 159; Zubarev A.Y., Iskakova L.Y. // Colloid J. 2022.V. 65. No. 2. P. 151
- Диканский Ю.И., Вегера Ж.Г., Закинян Р.Г. и др. // Коллоид. журн. 2005. Т. 67. № 2. С. 327; Dikanskii Y.I., Vegera Z.G., Zakinyan R.G. et al. // Colloid J. 2005. V. 67. No. 2. P. 134.
- Trau M., Sankaran S., Saville D.A. et al. // Langmuir. 1995. V. 11. No. 12. P. 4665.
- Sato S., Sano M. // Langmuir. 2007. V. 23. P. 10984.
- Han Y., Grier D.G. // J. Chem. Phys. 2006. V. 125. P. 144707.
- Han Y., Grier D.G. // J. Chem. Phys. 2012. V. 137. P. 14504.
- Фертман Е.Е. Магнитные жидкости. Минск: Вышейшая школа, 1988. 184 c.
- Жакин А.И., Кузько А.Е., Кузьменко А.П. и др. // Электр. обраб. матер. 2022. Т. 58. № 1. С. 41.
- Стишков Ю.К. Электрофизические процессы в жидкостях при воздействии сильных электрических полей. М.: Юстицинформ, 2019. 262 с.
- Остроумов Г.А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей. М.: Наука, 1979. 320 с.
Supplementary files
