粒子軸に垂直な磁気モーメントを有する強磁性針状粒子からなる非希釈コロイド分散系の磁気特性による負の粘度: （平均場近似による粒子間相互作用を考慮した解析）

摘要

We have investigated the negative viscosity of a colloidal dispersion composed of ferromagnetic rod-like particles, which have a magnetic moment normal to the particle axis. We have here treated a simple shear flow problem to clarify the particle orientational distribution and rheological properties of such a semi-dense dispersion, under circumstances of an external magnetic field applied in the direction normal to the shear plane of a simple shear flow. In order to take into account magnetic interactions between particles, the mean field approximation has been adopted. The results obtained here are summarized as follows. Characteristic orientational properties of the particle cause negative viscosity, as in the previous study for a dilute dispersion. However, magnetic particle-particle interactions have a function to make such negative viscosity decrease, since the magnetic moment of the particle tends to align in the magnetic field direction more significantly with magnetic particle-particle interactions increasing.%球状粒子に代えて，棒状の強磁性微粒子を用いた分散系を用いれば，より大きな磁気粘性効果を得ることが基本的に可能となる．ダンパーなどの流体工学的な応用を念頭に置いた場合，このような分散系のレオロジー特性を磁場やせん断流により制御できれば，より幅広い応用の可能性が開けると期待される．一方，新しい機能性材料の開発に際して，機能性微粒子を懸濁したサスペンションを応用する場合には，その機能性微粒子のコロイド結晶化や粒子の配向制御などの内部構造を効果的に制御し，所望の内部構造を生じさせる必要がある．この場合の応用例として，超高密度磁気記録材料や光素子への応用などが考えられている．