Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 22: Ferrofluide II / Flüssigkristalle

DY 22.2: Vortrag

Dienstag, 27. März 2001, 12:00–12:15, S 5.5

Schräge Muster in einem schrägen Magnetfeld — •René Friedrichs und Andreas Engel — Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, FNW/ITP, Abt. Statistische Physik u. nichtlineare Dynamik, D-39016 Magdeburg

Die freie Oberfläche eines Ferrofluides kann unter dem Einfluß eines senkrecht zu dieser Fläche ausgerichteten homogenen Magnetfeldes instabil werden. Beim Auftreten dieser Rosensweig Instabilität wachsen aus dem Fluid Stacheln heraus, die sich in hexagonalen oder quadratischen Mustern anordnen. Ein tangential zur Oberfläche orientiertes Magnetfeld dagegen erschwert die Bildung von Oberflächenmodulationen entlang der Feldrichtung. Wir haben über die Minimierung der Energie die Musterbildung für beliebig orientierte Magnetfelder theoretisch untersucht. Durch ein geneigtes Magnetfeld können parallele Fluidkämme, die in Richtung der tangentialen Feldkomponente verlaufen, stabilisiert werden. Darüberhinaus ist bei bestimmten Magnetfeldern eine Bildung von ungewöhnlichen Mustern möglich. Durch die von außen hervorgerufene Brechung der Rotationssymmetrie bilden z.B. Anordnungen von Zellen, die als in Richtung der tangentialen Magnetfeldkomponente „gestreckte Hexagone“ beschrieben werden können, ein stabiles Muster.