Magnetische Nanopartikel in weicher Materie

Dispergiert man magnetische Partikel in kon­ven­tionellen Flüssigkeiten, so erhält man soge­nannte Ferrofluide (FF). Makro­skopische Eigen­schaften dieser FF kön­nen durch von außen an­gelegte Magnet­felder aktiv kontrolliert werden. Wir werden magnetomechanische und magneto-opti­sche Effekte diskutieren, bei denen die Formanisotropie der magnetischen Teil­chen eine entscheidende Rolle spielt. Der Einbau von magnetischen Nanoteilchen in Hydrogele ver­leiht diesen Systemen im angelegten Magnetfeld aktorische Eigen­schaften, wobei sowohl transla-torische als auch Rotations- und Torsi­onsmoden akti­viert werden können. Auch opti­sche Ei­genschaften solcher Ferrogele lassen sich mit einem äußeren Magnetfeld manipulie­ren. Den Grenzfall verschwindender Schersteif­igkeit des Trägermediums stellt ein magneti­sches Aerosol dar. Dessen Ei­genschaften sind durch das kollektive Verhalten der Teilchen selbst bestimmt. Hier beobachtet man Phäno­mene der Musterbildung, die sich auf der Län­gen­skala über mehrere Größenordnungen aus­bilden.