臨界磁場近傍における磁性流体界面波数スペクトル

抄録

磁性流体界面で，水平から規則的パターンへ界面形状遷移を起こす臨界磁場強度近くで，界面形状・界面応力波数スペクトルの振る舞いを調べる．遷移は，不安定領域近くにある波数成分の成長から始まり，その後，非線形相互作用のため，更に多くの波数成分が成長してくるものと考えられる．しかし，外部から供給されるエネルギーは有限なので，成長は有限時間内に停止し，最終的に界面形状はある規則的パターンへ落ち着くはずである．この過程を，本研究で開発してきた，界面形状や印加磁場分布に制限されない流体解析と磁場解析を用いて調べる．時間と共に成長する波数成分は，その減衰定数の符号が正になり，多くの成分の中から，著しく成長する成分が選び出される．成長した成分の間では３波共鳴が予想されるが，磁性流体界面波動の線形分散関係に基づいてその可能性を検討する．また，界面エネルギーの時間変化を調べ，その保存状態を調べる．