30. Залежність радіусу першого дифракційного кільця від напруженості магнітного поля (відстань від шару МЖ до екрану 37 см).
У цьому випадку після виключення поля в зразку спостерігається безліч дрібних мікрокрапель розміром менше рівноважного, які при повторному збільшенні поле спочатку укрупнюються за рахунок об'єднання (у більшості випадків попарного). Подальше збільшення кутового діаметра кільця пов'язано із збільшенням числа агрегатів, а отже, із зменшенням 1. Збільшення числа агрегатів можливо за рахунок двох процесів: ділення агрегатів при певному значенні напруженості поля, або виникнення нових агрегатів з менш концентрованої фази. Дослідження першого процесу при повній відсутності другого в подальшому досить детально проведено в [160], де наведені основні теоретичні співвідношення, дозволяють описати таку поведінку мікрокраплинного утворень. У досліджених нами рідинах, як правило, спостерігався також зростання нових агрегатів із слабо концентрованою фази. Обговорення залежності періоду конденсаційної структури від напруженості поля для цього випадку проведено нами в роботі [163] на основі теоретичних уявлень А.О. Цеберса, якими раніше була показана [78,164,165] необхідність врахування в подібних ситуаціях енергії власного магнітного поля структурної грати і поверхневої енергії межі розділу конденсованої і розведеної фаз. При цьому, залежність періоду структури від магнітного переохолодження розглянута для станів, далеких від критичного фазового розшарування системи. У цьому випадку товщиною перехідного шару між концентрованою і розведеними фазами можна знехтувати і поверхневу енергію кордону розділу фаз оцінювати шляхом введення коефіцієнта поверхневого натягу s 0 . Розглянуто смугова конденсаційна структура з періодом 1 і межами розділу фаз, паралельними напруженості поля, розташована в плоскій щілини. Частки обсягу, зайняті розведеної і концентрованої фазами, рівні 1 г /1 і 1 2 /1 відповідно. Тоді середня напруженість магнітного поля в щілині дорівнює, де - середня намагніченість структури, рівна, і - намагніченості фаз. Крім поля поблизу кордонів щілини існує періодичне поле, обумовлене чергуванням їх ділянок, змочених концентрованої і розбавленої фазами, що володіють різними намагнічених. Внесок у термодинамічний потенціал системи, обумовлений відзнакою істинної напруженості поля від середньої -, врахуємо з точністю до членів другого порядку по д H включно. Тоді умови безперервності магнітостатіческого потенціалу та нормальною компоненти магнітної індукції на кордонах щілини для членів розкладання термодинамічного потенціалу, до другого порядку по включно дають:
(4 .. 30)
Звідси видно, що внесок у термодинамічний потенціал, обумовлений періодичним розподілом напруженості поля поблизу торців смуг концентрованої і розведеної фаз знаходиться як власна енергія цього поля. p> Зазначимо, що значення магнітної проникності, взагалі кажучи, різні для кожної з фаз.
Явний вигляд виразу (4.30) знаходиться шляхом рішення магнітостатіческого завдання для поля, створюваного періодичним розподілом фіктивних магнітних зарядів на межах шару. Тоді, нехтуючи магнітними сприйнятливостями фаз, що, як показали результати [164,165] мабуть, не вносить якісних особливостей в розглядається явище, отримуємо співвідношення для магнітостатіческого енергії (4.30) на одиницю об'єму структури
(4.31)
де h - товщина шару. Так як для спостережуваних в експерименті ситуацій h > 1 , то співвідношення (4.31) можна спростити і енергію магнітного взаємодії торців структури при h > 1 можна записати у вигляді ( h = 2 < i> h 1 )
(4.32)
У результаті термодинамічний потенціал одиниці об'єму смугової структури розведеної і концентрованої фаз з урахуванням внеску поверхні енергії кордонів їх розділу визначається співвідношенням
(4.33)
Об'ємні частки розведеної і концентрованої фаз l 1 і l 2 виражаються через числову концентрацію ферроколоіда n і концентрації фаз n 1 і n < sub> 2 згідно з правилом важеля
,
Реалізована в експерименті структура внаслідок умови сталості середньої магнітної індукції (м відповідає мінімуму її вільної енергії щодо змінних n 1 , n 2 і 1 . Диференціювання дає таку систему рівнянь для визначення параметрів рівноважної структури:
(4.34)
(4.35)
(4.36)
Співвідношення (4.34) і (4.35) показують, що хімічні потенціали фаз однакові, тобто j 1 = ...
