Photonic Hall Effect in ferrofluids: Theory and Experiments

An experimental and theoretical study on the Photonic Hall Effect (PHE) in liquid and gelled samples of ferrofluids is presented. The ferrofluids are aqueous colloidal suspensions of Fe(_{2})CoO(_{4}) particles, which can be considered as anisotropic and absorbing Rayleigh scatterers. The PHE is found to be produced by the orientation of the magnetic moments of the particles, as is also the case for the Faraday effect. The dependence of the PHE with respect to the concentration of the scatterers, the magnetic field and the polarization of the incident light is measured in liquid and in gelled samples and is compared to a simple model based on the use of a scattering matrix and the single scattering approximation.Comment: 20 pages, 11 figures, submitte

Kinetics of bond formation in crosslinked gelatin gels

In chemical crosslinking of gelatin solutions, two different time scales affect the kinetics of the gel formation in the experiments. We complement the experimental study with Monte Carlo numerical simulations of a lattice model. This approach shows that the two characteristic time scales are related to the formation of single bonds crosslinker-chain and of bridges between chains. In particular their ratio turns out to control the kinetics of the gel formation. We discuss the effect of the concentration of chains. Finally our results suggest that, by varying the probability of forming bridges as an independent parameter, one can finely tune the kinetics of the gelation via the ratio of the two characteristic times.Comment: 8 pages, 9 figures, revised versio

Magnetic-properties of Cu-doped porous silica-gels - a possible Cu ferromagnet

We have studied the magnetic properties of Cu-doped porous silica gels and found that the system seems to be ferromagnetic up to room temperature. This result is fascinating because the amount of Cu ranges from 0.15% to 3% in weight of the total sample. Magnetization, hysteresis loops, and EPR experiments are presented. The paramagnetic signal of the silica gel without doping is negligible. On the other hand, the analysis of the magnetic impurities by x-ray fluorescence shows that these impurities can account for only 10% of the magnetization observed at 300 K

WET SILICA GELS : TEXTURAL CHARACTERIZATION

La thermoporométrie et la microscopie électronique ont été adaptées à l'étude texturale de gels de silice encore humides, obtenus par une méthode sol-gel. L'évolution de la texture poreuse de ces gels en fonction des conditions de préparation d'une part, et après un séchage en conditions hypercritiques d'autre part, a ainsi pu être mis en évidence.Still-wet silica gels, obtained by sol-gel methods, are studied by thermoporometry and electronic microscopy to determine their porous texture. The influence of preparation methods on the pore size is shown. The effect of hypercritical drying on the texture of the gel is also studied

EVIDENCE FOR POTASSIUM METAL COLLOIDS IN ION-IRRADIATED KI

Des cristaux de KI irradiés avec des deutons ou des particules α de 14 MeV par nucléon, à des doses de 2-6 × 1018 m-2 sont recuits à 393 K. Des répliques de surface révèlent une distribution des inclusions colloïdales en fonction de la profondeur de pénétration, avec un fort maximum près de la zone d'arrêt. Ces inclusions de potassium sont mises directement en évidence par MET et leur structure apparaît c.f.c ; elles proviennent de la coagulation de centres F créés par ionisation et apparaissent préférentiellement dans la zone d'implantation. Certains contrastes observés suggèrent, avec les deutons, une possible formation d'hydrure, et, avec les particules α, des inclusions sphériques pouvant être des bulles d'hélium.KI crystals were irradiated with deuterons or alpha particles of 14 MeV per nucleon to doses between 2-6 × 1018 m-2, and subsequently are annealed at 393 K. Surface replicas reveal a colloid inclusion distribution as a function of ion penetration depth, with a strong maximum near the stopping zone. These K inclusions are directly revealed by T.E.M., with an f.c.c. structure ; these arise from thermal aggregation of F centres created by ionisation and nucleate preferentially in the stopping zone. Certain contrast features suggest a possible hybride formation with deuterium-implanted crystals, and spherical inclusions which could be helium bubbles with α-irradiated ones

QUELQUES EXPÉRIENCES SUR L'ÉVOLUTION DES CENTRES COLORÉS DANS LiF SOUS L'INFLUENCE COMBINÉE DE LA TEMPÉRATURE ET DE LA DÉFORMATION PLASTIQUE

Plastic deformation of γ irradiated LiF single crystals gives, at room temperature, an absorption band at λ = 545 mµ (N2) and increases the absorption peak of the 440 mµ band (M). These bands are anisotropic. Similar results are found on crystals thermally annealed at 250 °C, however we note that the 525 mµ band (N1) decreases with plastic deformation. Then, some crystals are deformed at 150°, 250° and 300 °C, we were unable to observe any variations of the absorption band of any given centers ; however the 400 °C thermal annealing of these crystals shows that the deformed zones are darker than the other parts of the crystals. The F and M center " persistence " increases linearly with the plastic strain.La déformation plastique, à température ambiante, de cristaux de LiF, irradiés aux rayons γ, fait apparaître une bande d'absorption fortement anisotrope pour λ = 545 mµ (N2) ; elle augmente aussi l'absorption de la bande M(λ = 440 mµ). Si l'on fait subir une déformation analogue à des cristaux préalablement recuits à 250 °C, on constate les mêmes phénomènes, mais il apparaît en plus une diminution de la bande d'absorption située à 525 mµ (N1), diminution qui pourrait être due à la destruction, par la déformation plastique des centres N1. On a ensuite étudié au spectrophotomètre des cristaux irradiés préalablement déformés à 150°, 250° et 300 °C, on ne constate alors aucune variation dans les bandes d'absorption des centres déjà cités. Par contre, si après une telle déformation on effectue un recuit à 400 °C, on remarque que les zones déformées sont plus colorées que le reste du cristal. L'analyse spectrophotométrique montre que la persistance des centres F et M augmente avec la déformation, leur coefficient d'absorption variant linéairement avec elle. L'essai d'interprétation donné pour les déformations à la température ambiante est basé sur la possibilité qu'auraient les dislocations de transformer les centres existants. Pour la persistance des centres après recuit des cristaux déformés à chaud, on peut supposer que sous l'action du champ de contrainte il se produit une ségrégation des défauts : les défauts de type lacunaire migrent dans les parties en compression, ceux du type interstitiel se dirigent vers les parties en tension

Gel to glass transformation in base catalysed silica

The effects of heat-treatments on silica xerogels prepared from base catalyzed hydrolysis and condensation of TMOS are studied by low frequency Raman scattering, scanning electron microscopy, small angle X-ray scattering and BET measurements. Raman scattering in the range 3-700 cm-1 reveals a low-frequency band that arises from the discrete particulate character of base-catalysed gels at very small scale. A continuous evolution of the structure inside particles is observed during the thermal treatment and the Raman spectra is similar to the fused silica one after treatment at 1050°C. Electron microscopy observations of the nanostructure of the xerogels correlate with the particle Raman band maximum. Complementary SAXS and BET measurements allows us to propose a model for the gel-to-glass transformation