磁性流体界面安定性解析における弱非線形近似の汎用解析を用いた検討

抄録

印加した一様鉛直磁場の強度が臨界磁場を越えるとき，磁性流体自由表面の形状は一様から六角格子状へ遷移する．本研究では，界面形状と印加磁場分布に制限されず厳密な界面磁場を求められる解析法を確立して以来，非線形効果を全て取り込んだ流体解析と組み合わせてこの現象の解析を主に数値的に行い，安定性分岐図式などを作成してきた．
磁性流体界面形状の遷移に関しては，Gailitisによる弱非線形解析が知られているが，この解析は，界面変位の振幅や磁性流体と真空の透磁率差が小さいことを前提にしている．本発表では，Gailitisの解析と我々の磁場解析・流体解析を理論的・数値的に比較して，弱非線形近似を用いなければどのような効果が現われるかを確認する．