탄소 입자의 농도에 따른 나노 유체의 자기광학 계수 측정 = Measurement of the Carbon-particle-concentration-dependent Magneto-optic Coefficient in a Nano Fluid

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In dielectric materials, when a magnetic field is applied into the direction of beam propagation, the phenomenon of polarization rotation occurs due to the Faraday effect, and this phenomenon can be utilized to measure the magneto-optic coefficient or optical modulator that changes the polarization state of the propagated light. In this study, the Verdet constant, which is the magnetooptic coefficient of the carbon nano fluid located inside a coil, was measured by inducing weak alternating magnetic field inside the coil composed of wound copper wire. Using He-Ne laser,we measured the Verdet constant at a wavelength of 632.8 nm with increasing concentration of carbon nano particles dispersed in distilled water at concentrations between 0.005 and 0.011 wt% in steps of 0.001 wt% at 23 ℃. As the concentration was increased, the Verdet constant also increased from 2.54 × 10−4 to 22.51 × 10−4 deg·gauss−1·cm−1. Through this study, the effect of carbon nano particles on the magneto-optic property of a water molecule was identified.

국문 초록 (Abstract)

패러데이 효과는 유전체 매질에서 빛의 진행 방향으로 자기장이 인가될 때 빔의 편광 방향이 회전하는 현상을 발생시키고, 이렇게 발생하는 회전 현상은 물질의 자기광학 계수 측정이나 광의 편광 방향을 변경시키는 광변조기에 활용된다. 본 연구에서는 구리 도선으로 감은 코일을 이용하여 약한 교류 자기장을 코일 내부에 형성하여 코일 내부에 있는 탄소 나노 유체의 자기광학 계수인 Verdet 상수를 측정하였다. He-Ne 레이저를 이용하여 632.8 nm 파장에 대해 23 ℃에서 탄소 나노 입자를 0.005 ~ 0.011 wt%로 0.001 wt%씩 증가시켜가며 Verdet 상수를 얻었다. 농도가 증가함에 따라 2.54 × 10-4 ~ 22.51 × 10-4 deg·gauss-1·cm-1로 Verdet 상수도 증가하는 것을 확인 할 수 있었고, 이를 통해 탄소 나노 입자가 물 분자의 자기적 특성에 미치는 영향을 확인할 수 있었다.

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