Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://magn115.phys.msu.ru/diploma/Dementsova.pdf
Äàòà èçìåíåíèÿ: Tue Dec 24 17:45:20 2013
Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Thu Feb 27 20:38:21 2014
Êîäèðîâêà:
. .





VI : ..-.., .

2013



................................................................................................................................... 3


. ....................................................................................3 3







...............................................................................................................................4

........................................................................................................ 5


...........................................................5 .........................................................7 ......................................................14





.............................................................8



......................................................................................16

....................................................... 20


................................................................................20 . .....................................................................22



........................................................................................... 26


...........................................................................................26 .......................................................................26



....................... 28


....................................28

. ..........................................................34 . ......................................37 ........................................................39





......................................................................... 41 ...................................................................................................... 42 .................................. 44



() () ­ , , . 3 ­ 15 , . , , , - (). , , , , . - - (), , (). (, , . .), , pH . . 1960- [1]. (), ( ), . , . . , . , . , , , . , 1 . , , . .


, . . [2]. , : 1. , . 2. . 3. .



. , «Magnetic-Sensitive Behavior of Intelligent Ferrogels for Controlled Release of Drug» [3]. . , , , . (. 1).

. 1. .

. 2 ­ 5%, (150 ­ 500 ) ­ 17%. (. 3).

. 2. ,

. 3.



SR = Wt - W W
dry dry

,

(1)

Wdry Wt t 400 . ( 3,81 3,33) ( 3,33 3,72) (. 3). , . 2.1.
. 2.1.
PVA5-LM1 SDT 20 10 5 PVA5-MM17 PVA5-SM17 Pure PVA5 5 5 5 MF ONb - / (P)c 1.42±0.05 (109) 0.97±0.03 (83) 0.46±2 (40) 0.92±0.05 (77) 0.86±0.03 (74) 1.09±0.03 (107) MF OFFd - / (P)c 3.53±0.08 (303) 5.24±0.15 (449) 6.71±0.31 (586) 3.10±0.34 (261) 4.73±0.25 (406) 1.08±0.08 (105) e 2.11 (94) 4.27 (366) 6.25 (546) 2.18 (184) 3.86 (332) -0.01 (-2) . f 8.39±0.23 8.56±0.5 11.95±0.43 3.81±0.13 5.08±0.18

SDT ­ ( ), b (/) (106 2/) (n=3). (), - (2) (n=3). d (/) (10-62/) (n=3). e (/) (10-62/) . (/) (10-62/) (n=3). f (n=3).

ln(

Cd 0 2 PAt )= Cd - Cr V

(2),

Cd0 ­ , , Cd Cr , ­ (2/), ­ , ­ . «Magnetic and hydrogel composite materials for hyperthermia applications» [4] , . , , , ( 39° 44--45°),


, . , . , . . , , , , ­ . , .. . . . , . , , - . , . 3-5 . 43 2,5%. 5 . 1,7 / 375 . , , . . , . , . , . . ( 10 ), , , (). , . ,


, . , . « » , , . . . , . . , [5]. , /, «» . «». , . , , . , . [5] , «» , , , , . , [5]. . «Rheological properties of water-based Fe3O4 ferrofluids» [6] . . . , ­ PAG ( , ). ­ . - , , .


, , PAG . , PAG . , . [6] PAG , . (. 2.2) .
(wt%) . 2.2. . 1 4.7 2.8 0.7 2 3.8 2.8 1.6 3 2.8 2.8 2.0 4 2.8 3.8 0.6 5 2.8 4.7 0.5

(wt%) PG (wt%)

, 1 - 3 . 3 2,8% 2,8% PAG , . , 4,7%, PAG 2,8% ( 1) , .

. 4. (1 -5), 5

« Field induced rotational viscosity of ferrofluid: Effect of capillary size and magnetic field direction» [7]. . 40 0,5 , 1 2 , 25° , . ( ­ 64%)


, . , . 1 . 0°, 15°, 45°, 90° . , . ,
3 L2 ( ) sin 2 , r ( ) = h 2 - L( )
sin 2 = 1 2
2

(3) (4)


0

sin 2 ,

­ , h ­ ( ). . 5 .

. 5. : 0,5 , 1 , 2 . () ­ ­ 0,64%. (b) ­ ­ 2,24%. . , , . , Ñ , .


. . 6 h , . h . , - .

. 6. h ,

30 . 1968 . McTague [8] , . . , Hall Busenberg [9] , . . 7. - , .

. 7. ,


, , , . , (. 7a), , , , . , (. 7b). , - , , . , . . , . 4 M. Shliomis [10] . , , , , ,
3 2

r = '

0

- tanh sin 2 , + tanh

(5)

0 ­ , ' ­ , , ­ .

=

0 mH
kT

,

(6)

0 ­ , m ­ . (5) . -, . . P. Fannin [11] , , .. , - , . . ,


, . [10] , , . . . McTague [8] . Co 10 , 6 . , , . , [8] 0,05 % , , . Ambacher [12] , 7,2 %, . . 8 , 40 % 500 .

. 8. , (5) , ( ) ( )

[10], , , Ñ 13 , . . 8, .
. 8 , . ,

(5) .


, , . , , 16 , , , , . «Magnetoviscous Effects in Ferrofluids» [13] . . , (. 9). , , Ñ (. 10). , , , .

. 9.

. 10.

. «Negative viscosity of ferrofluid under alternating magnetic field» [14]. , , .


-: (7) (8)

,

(9)

­ , - , s ­ , , B ­ .

. ,

, ,
, ,

. . (10)

(11)

(12)

­ .
, , , . , :

.

.

(13)


,



, . . .
. 11 .

. 11.



Bacri 1995 [15]. - , 20%. 10 . B . , , . 1 , ­ 0 1 . . , (. 12) .

. 12. : : f=0, : f=52 , : f= 150 , : f=345 , +: f=645 , : f=1480 .

. Chin-Yih Hong [16] . .


. 13. 10 120 ,

, 20 (. 13). - . 20 . , 1=101 , 2=104 . 200 , , , . 14(a). , . 14(b). . 6 (. 13), «» 5 7 (. 14). - , , , .


. 14. (1 .) (120 .) 10 10

, , 2 . 200 , . 15(a). . 14(b), , . . , , . , 400 , 2 , (. 15(b)). , «» Hl.

. 15. 2 200 () 400 (b).


(. 16).

. 16. .

.
. 17 , . 14. . 17(a)

8 . , , « ». 30 . « » 10 , . , « » , - .

. 17. , . 11. 8 . (a) 30 . (b) .

, . 14() .



. 3 , 3 , 3 ( ). . (). (Fe3O4), , - () -N () (SiO2), Fe3O4. in situ - () SiO2, . Fe3O4 , - ( ), . , :
· Fe3O4, () . . 18. · .. Fe3O4, . 19. . (), , . . 18. .





.. ­





..

,

-

, . 19.

Ñ , , . . , .


, , / , . , , . , [17]; - - (Fe2+:Fe3+ = 1:2.6, ) . 7 . , , 30 % , 8 . %. 15 . - Fe3O4 (pH=12.0). , , 3 . , , . (-1) 10 . «-» (-2 -3; . 19) 1 -1 -2 3 -1 ( ), 15 (1000 /). , 0 1.5 . % . 15 , , , () (), 1.0:0.6; 5 . ­ 10 . % . 1.5 , 3.0 . , , -1; -2 -3.


:
() = 1300 = 1300 [] , .% - : (.) , RAFT , RAFT - , .% 0,03 0,25 0,50 1,00 1,50 0,03 0,25 0,50 1,00 1,50 0,03 0,25 0,50 1,00 1,50 , 4,5 5,7 7,2 9,3 9,4 2,3 2,3 2,7 2,7 2,6 2,5 2,5 2,3 +/+/+/+/+/+/+/+/+/+/+/+/+/0,049 0,038 0,047 0,054 0,067 0,035 0,042 0,045 0,054 0,042 0,046 0,038 0,027

10

1,0:0,6

10

1,0:0,6

= 1300

10

1,0:0,6

:
( ) , .% -1 0 -3 -2 1,25 1,25

, 13,7 +/- 1,8 31,2 +/- 4,2 75,0 +/- 11,9

. .. . : 1 ­ 5 , , 2 ­ , 3 ­ , 4 ­ , 5 ­ . 10 . . . . ,


: 0,1%, 0,5%, 1%, 2,5%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%. . . -Fe2O3 7-20 . -Fe2O3 [FeII], [FeIII] ~ 10 ­ 11 15 . , [0.0125-1 ] . [1 ] Fe2O3 7 (. 20).

. 20. -Fe2O3, [FeII],[FeIII]

Fe3O4, , ­ 0,8355±0,0004 , 11±0.05 , - 0.28±0.05 %. , Fe3O4 -Fe2O3 ( ) : =0.839 ( Fe3O4) =0,835 ( -Fe2O3). , , , . Fe3O4 MS-1104Em Co57 UnivemMS. , , 10 ,


«» . - (. 21).

. 21. , (d.= 10 )

, 10 0, . , [FeII], [FeIII] ( ~ 10 - 11) , - () . Fe3O4 10 . (, , , , , ) -Fe2O3 . Fe2O3 - () ( [FeII], [FeIII] , [FeII]/[FeIII], , ) . «lvern Zetsizer Nano ZS. (. 22). () . . , . . 3.1 .




. 22.



(Dmax), 10±1 10±1 10±1 10±1 10±1 10±1 10±1

(PdI) 0.186 0.181 0.196 0.186 0.203 0.217 0.209

3 6 9 12 . 3.1. .



. . . , , 30 ­ 90 9 ­ 12 4*8*0,5 ; 2,3 (), 1,2 (), 5 . . () , . pH - -340 .. ­ .. (). () DelsaNano C «Beckman-Coulter» (). - - ( EQUINOX 55) «Bruker» (). KBr ( 2 200 KBr). () «Shimadsu» () XRD-6000. , LakeShore VSM ( 7407) () 16 . 1 , (Cl2), 30 . . . , LEO912 AB OMEGA, JEM-2100 .. , . 3




CuK

-

,



-4





CoK- . MS-1104Em Co57 UnivemMS. ASAP -2020. , «lvern Zetsizer Nano ZS. "Lake shore" . . . 1,2 , 5 . 0,00005 . . . . 0,6 2,4 . . ( ) . . 80 ­ 300 . . . , , , , . 300 80 .



. . , , . , , (-1) (. 5.1), (0.3 emu/g), - () (. 5.2 . 5.3) (0.4 emu/g); , , / (28 emu/g), (13 emu/g); , , (0.4 emu/g) , , (0.8 emu/g). , . . 5.1. ,
-1(1)_ -1(2)_ -1(1)_ -1(2)_ -1(1) -1(2) () 1,29 1,45 114,63 133,62 0,95 1,12 (emu/g) 0,32 0,56 27,45 31,35 0,315 0,296

. 5.2. ,
-2(1)_ -2(2)_ -2(1)_ -2(2)_ -2(1) -2(2) () 0,93 2,23 110,7 110,7 0,69 0,48 (emu/g) 0,93 0,96 14,04 14,71 0,160 0,174

. 5.3. ,
-3(1)_ -3(2)_ -3(1)_ -3(2)_ -3(1) -3(2) () 1,48 1,22 110,7 106,91 0,69 0,48 (emu/g) 1,01 0,78 13,23 14,61 0,160 0,174




,







,





, (, , ), , , . (. 23), (. 5.4)

, . , , , , , . . 24, . 25 . 26 . . 5.4. ( ):
-1(1) -1(2) -2(1) -2(2) -3(1) -3(2) , 1,29 1,45 0,93 2,23 1,48 1,22 (emu/g) 0,32 0,56 0,93 0,96 1,01 0,78

1,5

1,0

[emu/g]

0,5

-1 -1 -2 -2 -3 -3

0,0

-0,5

-1,0

-1,5 -20000 -15000 -10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

[]

. 23. 16


1,5

1,5

[* /]

0,5

[* /]

1,0
3

1,0

3

0,5

0,0

0,0

-0,5

-0,5

-1,0

-1,0

-1,5 -20000

- 1 50 00

-10000

- 5 00 0

0

50 00

10000

15000

20000

-1,5 -20000

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

[]

[]

. 24. -2 16

. 25. -3 16

0,8 0,7 0,6

[* /]

3

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,7 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000

[]

. 26. -1 16

(. 27) (. 5.5), , (. 30), , , (. 28 . 29), , . , , , . . , , , .


. 5.5. ( ):
-1(1) -1(2) -2(1) -2(2) -3(1) -3(2) , 114,6 133,6 110,7 110,7 110,7 106,9 (emu/g) 27,45 31,35 14,04 14,71 13,23 14,61

35 30 25

[emu/g]

20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35

[emu/g]

-1 -1 -2 -2 -3 -3

Hc=120
0

-1000

-500

0

500

1000

-20000 -15000 -10000

-5000

0

5000

10000

15000

2000

[]

[]

. 27. 16
15

15 10 5 0 -5

[emu/g]

5 0 -5

-10 -15 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000

[emu/g]

10

-10 -15

[]

-20000

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

[]

[emu/g]

[emu/g]

1

1

Hc=111
0

Hc=112

0

-1

-1 -100 0 1 00
0

[ ]

[]

. 28. -2 16

. 29. -3 16


40 30





; 7 .
-15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000

[emu/g]

20 10 0

-10 -20 -30 -40 -20000

(0.5 . %) (3 . %). , -1 -1 . -1

[]

2

[emu/g]

Hc=130
0

-2 0

[]





Ñ

. 30. -1 16

( 2 ), -2 -3,

(. 24 25) . , , , . (. 5.6) . , .
. 5.6.
-1(1) -1(2) -2(1) -2(2) -3(1) -3(2) , 1,0 1,1 0,0 2,0 0,7 0,5 (emu/g) 0,32 0,30 0,10 0,13 0,16 0,17


0,4 0,3

[emu/g]

0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -20000 -15000 -10000

-1 -1 -3 -3 -2 -2
-5000 0 5000 10000 15000 20000

. 31. 16

[]

, . 31, . , -1 -1, . , -1 (. 5.1). . , -1 , . , , , . , , -1 , -2 -3, . -1 -2 -3, . . 32, . 33 . 34 .

0,20
0,1 5

0,15

[emu/g]

0,1 0

[emu/g]
-15 000 -1 00 00 -5 000 0 5 00 0 10 000 1 50 00 2 000 0

0,10 0,05 0,00 -0,05 -0,10 -0,15 -0,20 -20000

0,0 5

0,0 0

-0,0 5

-0,1 0

-0,1 5 -20 00 0

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

[]

[]

. 32. -2

. 33. -3


16

16



0,4 0,3

[emu/g]

0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -20000

. 34. -1 16

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

[]

. , / . , (120 ) , , (110 ). , , . , ( ), . . (. 35) (. 5.6) , .


2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2 -1,4 -1,6 -1,8 -2,0 -10000



[emu/g]

Fe3O4



16
Hc~3-8

-5000

[]

0

5000

10000

. 35. .

, 1... ( ), (1,768 emu/g), (0,4 1,4 emu/g). 2. (0,305). , 3 2 , , 2 - 4 , , . . , . 5. (5,063), ­ 1.. (0,012), . . 1... (2,63E-05), - 4. (3,51E-06). Ñ 1 , , 3. 2 (5,1 ), - 5 (2,83 ). , , , . ,


2 1, 2 ­ . 3. :
. 5.6. 1. .. 2. 3. CCl
4

I [emu/g], (m [g]) 1,768 (0,8) 1,479 (0,6) 1,437 (1,1) 0,384 (2,4) 0,468 (1,3)

H [] 0,61 4,031 4,383 4,806 5,063

2,63E-05 1,67E-05 1,03E-05 3,51E-06 5,93E-06

[] 4.4 5.1 3.17 4.66 2.83

4. 5.







(. 36,

. 37)





.
2,0

(emu/g)

1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

1,8

(emu/g)

Fe3O4
16

1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 6 8 10 12
3

Fe3O 9

4

()

14

16

(/ )

. 36.

. 37. .

(. 36) ( 5%). (. 37) . , , .


. . 0,1% - 25%. . 80 ­ 300 . . 38 , . 25%, ­ 25% 0,1 %.

0,1% 15 . . 80 . 39. , . 38 . 39, .
15

10

[emu/g]

5

10
0,1% 0,5% 1% 2,5% 5% 10% 20% 25%

[emu/g]

10

300 K

80 K
5

10
0,1% 0,5% 1% 2,5% 5% 10% 20% 25%

0

0

-5

-5

-10

-10
10000

-15 -10000 -5000 0 5000

[]

-10000

-5000

0

5000

10000

[]

. 38.

. 39. 80

6 . 40. 25%, ­ 0,5%, 1% 2,5% .


, . Ñ . .

9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 80

[emu/g]

6



0,5% 1% 2,5% 5% 10% 20% 25%

160

240

320

[]

. 40.

, . , - . , , . 40 ( ). 100 300 (. 41). 2,5% - 25% . 100 300 , .


10,2 9,6 9,0 8,4 7,8 7,2 6,6 6,0 5,4 4,8 4,2 3,6 3,0 2,4 1,8 1,2 0,6 0,0 -0,6 0

6

[emu/g]

100 K 300K

5

10

15

20

25

(%)

. 41. 100 300

, . 42.
22

()

20 18 16 14 12 10 8 6 4 0 5 10 15 20 25



(%)

. 42. .

, , ( . 42) .. , , , . 41 . ( . 42) , . 41 . . , 80 300 . 43. 1 -5 . , , .


(a ) (emu)
0 ,00 02

0,00 04

( )

(emu)

0,5%
80K 300 K

1%
0,00 02

0 ,00 01

80K 300K

0 ,00 00 10 0 2 00

60

70

80

90

1 00

11 0

12 0

()

()

0,0010

( )
(emu)
0,002

()

(emu)

0,0005

2,5%
80K 300K
200 25 0 3 00

5%
0,001

80K 300K

0,0000

0,000 60 70 80 90 100

( )

( )

0,0035

( )

( )

(emu)

0,0025

10%
80K 300K

(emu)

0,0030

0,02

25%
0,01

0,0020

0,0015

80K 300K
0,00

0,0010 460 480 500 520

( )

100

15 0

()

. 43.

, , , . . 43().



. , . . ( - 5%) . . . 0,5 - 25%. , 0,5% - 5%, 10% 25%. , , , . .



1. Kallio, Marke. The elastic and damping properties of magnetorheological elastomers. Espoo 2005 2. S Odenbach. Recent progress in magnetic fluid researchJ. Phys.: Condens. Matter 16 (2004) R1135­R1150 3. Ting-Yu Liu Magnetic-Sensitive Behavior of Intelligent Ferrogels for Controlled Release of Drug, Langmuir 22, 2006, 5974-5978 4. L.L. Lao Magnetic and hydrogel composite materials for hyperthermia applications Journal of materials science: materials in medicine 15 (2004) 1061-1064 5. Jean-Claude Bacri, Regine Perzynski, Magnetic liquids, Endeavour, New Series, Volume 12, No. 2. 1988.0180-932718 6. R.Y. Hong, Z.Q. Ren Rheological properties of water-based Fe3O4 ferrofluids, Chemical Engineering Science 62 (2007) 5912 ­ 5924 7. Nidhi Andhariya, Bhupendra Chudasama. Field induced rotational viscosity of ferrofluid: Effect of capillary size and magnetic field direction, Journal of Colloid and Interface Science 323 (2008) 153­157 8. J. P. McTague: Magnetoviscosity of magnetic colloids. J. Chem. Phys., vol.51, no.1 (1969) 9. W.F. Hall, S. N. Busenberg: Viscosity of magnetic suspension. J. Chem. Phys., vol.51, no.1 (1969) 10. M. I. Shliomis: Effective viscosity of magnetic suspensions. Soviet Phys. JETP, vol.34, no.6 (1972) 11. P. Fannin: Magnetic spectroscopy as an aide in understanding magnetic fluids. Springer LNP this issue (Berlin, New York 2002) 12. O. Ambacher, S. Odenbach, K. Stierstadt: Rotational viscosity in ferrofluids. Z. Phys. BCondensed matter, vol.86 (1992) 13. S. Odenbach: Magnetoviscous effects in ferrofluids. Springer LNP m71 (Berlin, New York 2002) 14. Shliomis, M. I., Morozov, K. I. Negative viscosity of ferrofluid under alternating magnetic field. Physical Fluids. 6, 8 p.2855. (1994) 15. Bacri, J. C., Perzynski, R., Shliomis, M. I., Burde, G, I. Negative viscosity Effect in a Magnetic Fluid. Physical Review Letters, 75, 11 p. 2128. (1995)


16. Hong et al Ordered structures in Fe3O4 kerosene-based ferrofluids J. Appl. Phys., Vol. 81, No. 8, 15 April 1997 17. Massart R. Magnetic fluids and process for obtaining them. US Patent 4329241, 1982



: 1. .. , .. , .. , .. « «» ». XLVI «» http://lns.pnpi.spb.ru/media/fks2012/FKS-2012.pdf, 2012 2. .. « » "" http://lomonosovmsu.ru/archive/Lomonosov_2012/structure_26_1879.htm, 2012 3. .. , .. , .. , .. , .. « Fe3O4 » XXII http://nmmm.phys.msu.ru/nmmm22/download/01_newmaterials1.pdf 4. I.V. Dementsova, A.S. Semisalova, N.S. Perov, I.V. Bakeeva, E.A. Egorova «Magnetorheological materials with nanoparticles of magnetite» International Baltic School , 2012 5. .. « » "" http://lomonosovmsu.ru/archive/Lomonosov_2013/structure_26_2288.htm, 2013 6. N.S. Perov, I.V. Dementsova, A.S. Semisalova, A.G. Muradova, E.V. Yurtov «Peculiarities of magnetic properties of magnetic fluids» Abstracts of Donostia International Conference on Nanoscaled Magnetism and Applications (DICNMA 2013) Abstracts of Donostia International Conference on Nanoscaled Magnetism and Applications (DICNMA 2013), Donostia San Sebastian, Spain, , . 167-167 : .. , .. , .. , .. , .. , .. « - » - « ». on solid state and magnetism phenomena http://www.kantiana.ru/innopark/nano_material/baltic_school/BS2012_Abstracts_en+.pdf