<div>
	Магнитооптические свойства молекул атмосферного воздуха </div>

Дхоби Саддам Хусейн, Накарми Дживан Джиоти, Ядав Кишори, Гупта Суреш Прасад

doi:10.17586/2226-1494-2024-24-3-375-383

2024 , ТОМ 24, НОМЕР 3 ( май-июнь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2024-24-3-375-383

УДК 551.510

Магнитооптические свойства молекул атмосферного воздуха

Дхоби С., Накарми Д., Ядав К., Гупта С.

Читать статью полностью

Язык статьи - английский

Ссылка для цитирования:

Дхоби С.Х., Накарми Д.Д., Ядав К., Гупта С.П. Магнитооптические свойства молекул атмосферного воздуха // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2024. Т. 24, № 3. С. 375–383. (на англ. яз.). doi: 10.17586/2226-1494-2024-24-3-375-383

Аннотация

Магнитооптические свойства атмосферного воздуха описывают взаимодействие молекул воздуха как с магнитными полями, так и со светом. Изучение этих свойств имеет важное значение для понимания динамики атмосферы, совершенствования дистанционного зондирования для мониторинга окружающей среды, разработки новых материалов для датчиков и оптических устройств, совершенствования методов медицинской визуализации, таких как магнитно-резонансная томография, и для продвижения фундаментальных научных знаний с возможным практическим применением. В работе исследованы магнитооптические свойства воздуха экспериментальными методами в слабых магнитных полях от 0,122 до 0,986 Тл. Изучены изменения коэффициента пропускания в видимом спектре при разной интенсивности магнитного поля. Полученные результаты показали уменьшение коэффициента пропускания с увеличением длины волны, что указывает на прямую корреляцию между коэффициентом пропускания и величиной магнитного поля. Отмечено снижение магнитооптических свойств, в частности коэффициента пропускания, при увеличении длины волны. Зафиксированы минимальные и максимальные значения коэффициента пропускания при длинах волн 460 нм и 665 нм соответственно. Замечено, что отношение интенсивностей, связанное со сдвигом спектров комбинационного рассеяния света, уменьшается с увеличением его смещения. При этом более высокие отношения интенсивностей наблюдаются в присутствии магнитного поля по сравнению с немагнитными условиями. Магнитооптический отклик имеет тенденцию смещаться в сторону больших длин волн с увеличением напряженности магнитного поля.

Ключевые слова: магнитооптические свойства, слабое магнитное поле, пропускание, видимый спектр, молекулы воздуха, спектры комбинационного рассеяния света

Благодарности. Авторы выражают благодарность учреждениям, которые сыграли важную роль в поддержке выполненных исследований. Факультет физики в кампусе Patan Multiple Campus Университета Трибхуван, Лалитпур-44700, Непал, предоставил неоценимые ресурсы и рекомендации. Авторы признательны за вклад компании Innovative Ghar Nepal и Непальской академии робототехники, расположенных в Лалитпур-44700, Непал, поддержка которых сыграла решающую роль в настоящей работе. Авторы ценят помощь и ресурсы, предоставленные Непальской академией наук и технологий, Хумалтар Лалитпур-44700, Непал.

Список литературы

Kitazawa K., Ikezoe Y., Uetake H., Hirota N. Magnetic field effects on water, air and powders // Physica B: Condensed Matter. 2001. V. 294–295. P. 709–714. https://doi.org/10.1016/s0921-4526(00)00749-3
Bossa G.V., Bohinc K., Brown M.A., May S. Dipole moment of a charged particle trapped at the air−water interface // The Journal of Physical Chemistry B. 2016. V. 120. N 26. P. 6278–6285. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.6b02703
Madsen M.J., Brown D., Krutz S.R., Milliman M. Measuring the molecular polarizability of air // American Journal of Physics. 2011. V. 79. N 4. P. 428–430. https://doi.org/10.1119/1.3533354
Dröge W. Free radicals in the physiological control of cell function // Physiological Reviews. 2002. V. 82. N 1. P. 47–95. https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2001
Khudyakov I.V., Minaev B.F. Molecular terms of dioxygen and nitric oxide // Physchem. 2021. V. 1. N 2. P. 121–132. https://doi.org/10.3390/physchem1020008
Minaev B.F. Dioxygen and reactive oxygen species’ paramagnetic properties are important factors in dermatology // International Journal of Dermatology and Clinical Research. 2022. V. 8. N 1. P. 16–23. https://doi.org/10.17352/2455-8605.000046
Minaev B. The spin of dioxygen as the main factor in pulmonology and respiratory care // Archives of Pulmonology and Respiratory Care. 2022. V. 8. N 1. P. 28–33. https://doi.org/10.17352/aprc.000081
Swaminathan S. Effects of Magnetic Field on Micro Flames: Master Thesis / Louisiana State University, 2005. 126 p. https://doi.org/10.31390/gradschool_theses.1333
Yamada E., Shinoda M., Yamashita H., Kitagawa K. Experimental and numerical analyses of magnetic effect on OH radical distribution in a hydrogen-oxygen diffusion flame // Combustion and Flame. 2003. V. 135. N 4. P. 365–379. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2003.08.005
Ueno S., Esaki H., Harada K. Magnetic field effects on combustion // IEEE Translation Journal on Magnetics in Japan. 1987. V. 2. N 9. P. 861–862. https://doi.org/10.1109/tjmj.1987.4549634
Ruan X. Experimental research on the promotion of combustion in diffusion flames by gradient magnetic field // Hangkong Xuebao/Acta Aeronautica et Astronautica Sinica. 2006. V. 27. N 5. P. 742–745. (in Chinese)
Franchetti G., Zimmermann F., Rehman M.A. Trapping of neutral molecules by the beam electromagnetic field // Physical Review Accelerators and Beams. 2021. V. 24. N 5. P. 054001. https://doi.org/10.1103/physrevaccelbeams.24.054001
Guo F., Liu Y.H., Li X., Li H., Daughton W., Kilian P. Recent progress on particle acceleration and reconnection physics during magnetic reconnection in the magnetically-dominated relativistic regime // Physics of Plasmas. 2020. V. 27. N 8. P. 080501. https://doi.org/10.1063/5.0012094
Lebedeva I.V., Strubbe D.A., Tokatly I.V., Rubio A. Orbital magneto-optical response of periodic insulators from first principles // npj Computational Materials. 2019. V. 5. P. 32. https://doi.org/10.1038/s41524-019-0170-7
Evlyukhin A.B., Reinhardt C., Seidel A., Luk’yanchuk B.S., Chichkov B.N. Optical response features of Si-nanoparticle arrays // Physical Review B. 2010. V. 82. N 4. P. 045404. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.045404
Ivanov A.O., Ludwig F. Static magnetic response of multicore particles // Physical Review E. 2020. V. 102. N 3. P. 032603. https://doi.org/10.1103/physreve.102.032603
Itikawa Y., Ichimura A., Onda K., Sakimoto K., Takayanagi K., Hatano Y., Hayashi M., Nishimura H., Tsurubuchi S. Cross sections for collisions of electrons and photons with oxygen molecules // Journal of Physical and Chemical Reference Data. 1989. V. 18. N 1. P. 23–42. https://doi.org/10.1063/1.555841
Fenn R.W., Mill J.D., Clough S.A., Rothman L.S., Gallery W.O., Shettle E.P., Good R.E., Volz F.E., Kneizys F.X. Chapter-18. Optical and infrared properties of the atmosphere // Handbook of Geophysics and the Space Environment. Air Force Geophysics Laboratory, Hanscom AFB, MA, 1985.
Nieto-Vesperinas M., Sáenz J.J., Gómez-Medina R., Chantada L. Optical forces on small magnetodielectric particles // Optics Express. 2010. V. 18. N 11. P. 11428–11443. https://doi.org/10.1364/OE.18.011428
Gomez-Medina R., Garcıa-Camara B., Suarez-Lacalle I., González F., Moreno F., Nieto-Vesperinas M., Saenz J.J. Electric and magnetic dipolar response of germanium nanospheres: interference effects, scattering anisotropy, and optical forces // Journal of Nanostructures. 2011. V. 5. N 1. P. 053512. https://doi.org/10.1117/1.3603941
Banwell C.N. Fundamentals of Molecular Spectroscopy / 4th ed. McGraw Hill International, 1983. 338 p.
Van Tiggelen B.A., Rikken G.L.J.A. Manipulating Light with a Magnetic Field // Topics in Applied Physics. 2002. V. 82. P. 275–276. https://doi.org/10.1007/3-540-44948-5_13

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License