基于石英玻璃微流控芯片的磁流体双折射效应研究*

赵鑫媛，张凤萱，卢 迎，苏 波

（首都师范大学 物理系，北京100048）

磁流体通常是由直径为纳米量级（10纳米以下）的磁性固体颗粒、载基液混合而成的一种稳定的胶状液体。磁流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，表现出磁性；若撤去外磁场，磁性液体又重新恢复杂乱无章的无序状态而消失磁性。除此之外，在外磁场的作用下，磁性液体内部的磁性颗粒会在一定程度上沿着外磁场排列，这样的排列方式将使得原来的各向同性结构变成各向异性的结构，进而使磁性液体具有类似单轴晶体的双折射效应、线性二色性、法拉第旋转和圆二色性。因此，它在实际生活中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。而在本研究当中所采用的磁性液体是由Fe3O4纳米级颗粒以及矿物质油作为载基液混合而成。

由于薄膜状的磁流体才会产生较为明显的双折射效应，因此可以引入微流控技术进行该实验研究。微流控技术因其试剂消耗少、检测速度快、操作简便，现已被广泛应用于化学、物理、生物检测等领域。武亚雄等人[1]将太赫兹技术和微流控技术相结合，分别研究了微流控芯片上微流控沟道的尺寸，微流控芯片的材料及其制作流程，最后用去离子水对该芯片进行了初步测试，证明了该太赫兹微流控芯片的可行性。……