Quantitative modeling of the magnetic field-dependent optical transmission of silica coated nickel nanorod colloids

Abstract

The main objective of the present work is to test whether silica coated nickel nanorods can serve as probe particles for active microrheology and as model particles that can be used to investigate interactions in soft materials. For this purpose, nickel nanorods with D ~ 20nm and L=150-1000nm are synthesized by deposition of nickel into templates. By applying the Stöber process, the rods are coated with a silica shell of 30-60nm thickness. The transmission of linear polarized light through the colloidal particle suspension in static and oscillating magnetic fields is experimentally measured and theoretically modeled. In the modeling, the magnetic, hydrodynamic, and optic properties of the particle are considered.

Ziel dieser Arbeit ist es, siliziumdioxidumhüllte Nickelnanostäbe auf ihre Eignung als Sondenpartikel für die aktive Mikrorheologie und als Modellpartikel zur Untersuchung von Wechselwirkungen in weichen Matrizen zu untersuchen. Dazu werden Nickelnanostäbe mit D~ 20nm und L = 150-1000nm durch Abscheidung von Nickel in Template hergestellt. Durch Anwendung des Stöberprozesses werden die Stäbe mit einer 30-60nm dicken Siliziumdioxidschicht umhüllt. Die Transmission linear polarisierten Lichts durch kolloidale Suspensionen dieser Partikel wird in statischen und oszillierenden magnetischen Feldern sowohl experimentell gemessen als auch theoretisch modelliert. Die Modellierung berücksichtigt dabei sowohl die magnetischen als auch die hydrodynamischen und optischen Eigenschaften der Partikel.