Статистический анализ данных высокочувствительного лазерного поляризационно-оптического зондирования магнитных наножидкостей

Заруцкий И.В., Курапцев А.С., Манойлов В.В., Фофанов Я.А.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Фофанов Я.А., Манойлов В.В., Заруцкий И.В., Курапцев А.С. Статистический анализ данных высокочувствительного лазерного поляризационно-оптического зондирования магнитных наножидкостей // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 2. С. 36–43. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-02-36-43

Fofanov Ya.A., Manoylov V.V., Zarutskiy I.V., Kuraptsev A.S. Statistical analysis of the data of highly sensitive laser polarization-optical probing of magnetic nanofluids [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2020. V. 87. № 2. P. 36–43. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-02-36-43

Ссылка на англоязычную версию:

Ya. A. Fofanov, V. V. Manoĭlov, I. V. Zarutskiĭ, and A. S. Kuraptsev, "Statistical analysis of the data of highly sensitive laser polarization-optical probing of magnetic nanofluids," Journal of Optical Technology. 87(2), 94-99 (2020). https://doi.org/10.1364/JOT.87.000094

Аннотация:

Развиты алгоритмы обработки данных высокочувствительного лазерного зондирования магнитных наножидкостей в широком диапазоне концентраций. Выполнена аппроксимация поляризационных магнитооптических откликов аналитическими зависимостями, следующими из модели ориентационной упорядоченности частиц во внешнем магнитном поле. Развиваемые методы количественного поляризационно-оптического анализа и предложенные подходы и методы статистического анализа полученных данных формируют базис лазерной поляризационно-оптической нанодиагностики (количественной характеризации) магнитных наножидкостей.

Ключевые слова:

лазер, высокочувствительное лазерное зондирование вещества, магнитные наножидкости, аппроксимация экспериментальных данных, лазерная поляризационно-оптическая нанодиагностика

Благодарность:

Работа выполнена в рамках Государственного задания № 075-00780-19-02 (тема № 0074-2019-0007) Министерства образования и науки РФ.

Коды OCIS: 200.3050, 120.0120, 230.0250, 140.0140, 260.5430, 120.4290, 160.4236, 210.3820, 280.4788

Список источников:

1. Badoz J., Billardon B.M., Canit J.C., Russel M.F.J. Sensitive devices to determine the state and degree of polarization of a light beam using a birefringence modulator // J. Optics (Paris). 1977. V. 8. № 6. P. 373–384.
2. Sokolov I.M., Fofanov Ya.A. Investigations of the small birefringence of transparent objects by strong phase modulation of probing laser radiation // J. Opt. Soc. Am. A. 1995. V. 12. № 7. P. 1579– 1588.
3. Fofanov Ya.A. Nonlinear and fluctuation phenomena under conditions of strong selective reflection in inclined geometry // Advances in Optoelectronics Research / Ed. by Marcus R. Oswald. New York: Nova Science Publishers, 2014. P. 75–114.
4. Фофанов Я.А., Плешаков И. В., Кузьмин Ю.И. Лазерное поляризационно-оптическое детектирование процесса намагничивания магнитоупорядоченного кристалла // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 1. С. 88–93.
5. Fofanov Ya.A. Threshold sensitivity in optical measurements with phase modulation // Proc. SPIE. The Report of tenth Union Symposium and School on High Resolution Molecular Spectroscopy. 1992. V. 1811. P. 413–414. DOI: 10.1117/12.131190.
6. Scherer C., Figueiredo Neto A.M. Ferrofluids: Properties and applications // Brazilian Journal of Physics. 2005. V. 35. № 3A. P. 718–727.
7. Zhao Y., Lv R., Zhang Y., Wang Q. Novel optical devices based on the transmission properties of magnetic fluid and their characteristics // Opt. Lasers Eng. 2012. V. 50. P. 1177–1184.
8. Agruzov P.M., Pleshakov I.V., Bibik E.E., Shamray A.V. Magneto-optic effects in silica core microstructured fibers with a ferrofluidic cladding // Applied Physics Letters. 2014. V. 104. № 7. P. 071108-4.
9. Bitar A., Kaewsaneha C., Eissa M.M. et al. Ferrofluids: from preparation to biomedical applications // Journal of Colloid Science and Biotechnology. 2014. V. 3. № 1. P. 3–18.

10. Agruzov P.M., Pleshakov I.V., Bibik E.E., Stepanov S.I., Shamrai A.V. Transient magneto-optic effects in ferrofluid-filled microstructured fibers in pulsed magnetic field // Europhysics Letters. 2015. V. 111. No 5. P. 57003-5.
11. Nepomnyashchaya E.K., Prokofiev A.V., Velichko E.N., Pleshakov I.V., Kuzmin Yu.I. Investigation of magneto-optical properties of ferrofluids by laser light scattering techniques // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Proceedings of ICMF14. 2017. V. 431. P. 24–26.
12. Фофанов Я.А., Плешаков И.В., Прокофьев А.В. Исследование поляризационных магнитооптических откликов слабоконцентрированной феррожидкости // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. Вып. 20. C. 66–72.
13. Fofanov Ya.A., Sokolov I.M., Pleshakov I.V., Vetrov V.N., Prokofiev A.V., Kuraptsev A.C., Bibik E.E. On the criteria for strong and weak polarization responses of ordered objects and systems // EPJ Web of Conferences. PECS-2017. 2017. V. 161. 01003. P. 1–2. DOI: 10.1051/epjconf/201716101003.
14. Фофанов. Я.А., Манойлов В.В., Заруцкий И.В., Бардин Б.В. О подобии поляризационно-оптических откликов магнитных наножидкостей. Ч.1 Аппроксимация для слабых полей // Научное приборостроение. 2018. Т. 28. № 1. С. 45–52. DOI: 10.18358/np-28-1-i4552
Ч.2. Оценка статистической значимости коэффициентов регрессии // Научное приборостроение. 2018. Т. 28. № 2. С. 54–62. DOI: 10.18358/np-28-2-i5461
15. Zakinyan A.R., Dikansky Yu.I. Effect of microdrops deformation on electrical and rheological properties of magnetic fluid emulsion // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2017. V. 431. P. 103–106.
16. Прокофьев А.В., Фофанов Я.А., Плешаков И.В., Бибик Е.Е. Лазерное поляризационно-оптическое наблюдение агломерации магнитных наночастиц в жидкой среде // Научное приборостроение. 2017. Т. 27. № 4. C. 3–7.
17. Скибин Ю.Н., Чеканов В.В., Райхер Ю.Л. Двойное лучепреломление в магнитной жидкости // ЖЭТФ. 1977. Т. 72. В. 3. С. 949–955.
18. Davis H.W., Llewellyn J.P. Magnetic birefringence of ferrofluids: I. Estimation of particle size // J. Phys. D: Appl. Phys. 1979. V. 12. № 2. P. 311–319.
19. Scholten P.C. The origin of magnetic birefringence and dichroism in magnetic field // IEEE Trans. Magn. 1980. V. 16. No 2 March. P. 221.
20. Fofanov Ya., Vetrov V., Ignatenkov B. Laser polarization-optical sounding of optical crystals and ceramics // IEEE Xplore Digital Library. ICLO. 2018. P. 406.