Optiski ierosinātas nanodaļiņu termodifuzīvās struktūras un to konvektīvā stabilitāte

Bagātīga informācija par koloīdu pārneses parādībām iegūstama, izmantojot optiski ierosinātu nanodaļiņu struktūru dinamikas pētījumus. Divu koherentu lāzeru staru interference un optiskā stara enerģijas absorbcija šķidruma slānītī rada telpiski periodiska rakstura temperatūras izmaiņas. Savukārt nanodaļiņu termoforētiskās separācijas rezultātā veidojas temperatūras nehomogenitātēm atbilstošs nanodaļiņu struktūru sadalījums. 1. attēls. Hologrāfiska iekārta nanodaļiņu optiski veidoto struktūru dinamikas pētījumiem ferokoloīdos

 

Šķidruma temperatūras un koncentrācijas struktūrām ir ļoti atšķirīgi  relaksācijas parametri. Mērot koncentrācijas struktūru radīto difrakcijas signālu un tā relaksāciju laikā, iespējams noteikt koloidālo daļiņu difūzijas un termodifūzijas koeficientus. Difrakcijas signāla spektrālā analīze ļauj noteikt arī nanodaļiņu fizikālo izmēru sadalījumu. Izveidota hologrāfiska iekārta, ar kuras palīdzību tiek vizualizētas optiski ierosināto koncentrācijas struktūru izmaiņas laikā. Šīs izmaiņas papildus ar difrakcijas signāla dinamikas mērījumiem dod informāciju par nanodaļiņu struktūru veidošanos un to termokonvektīvo stabilitāti. Ar optiskajām metodēm tiek veikti koloīdu nanodaļiņu koncentrācijas robežslāņu pētījumi izotermiskos šķidrumos nehomogēnā magnētiskā laukā un magnētiskā Soret efekta pētījumi optiski ierosinātajās daļiņu koncentrācijas struktūrās. Noskaidrota koloidālo nanodaļiņu masas difūzijas un termoforētiskās pārneses anizotropija magnētiskajā laukā. Ārējā magnētiskā lauka ietekmē slānītī veidojas specifiskas periodiskas dubultdifuzīvās konvekcijas struktūras. Laboratorijā tiek veikti šo struktūru teorētiskie un eksperimentālie pētījumi.  2. attēls. Magnētiskā lauka radītie konvekcijas virpuļi optiski ierosinātās nanodaļiņu struktūrās