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• W1567461315 abstract "Magnetic nanoparticles which are suspended in a carrier medium can be utilized to influence the viscosity of the liquid suspension by an applied magnetic field. Such liquid suspensions are called magnetic fluids and usually consist of spherical particles.In this thesis, elongated magnetite nanotubes and nickel nanorods with aspect ratios below ten are synthesized by two different template-based preparation routes. First, atomic layer deposition of iron oxide is combined with geometrically tunable porous alumina templates. The iron oxide deposition process, the subsequent reduction process as well as the structural and magnetic properties of thin films and magnetite nanotubes are studied. Second, nickel/copper multilayered electrodeposition in a porous template allows for the synthesis of long, multisegmented nanowires. A selective wet-chemical etching of the sacrificial copper phase results in short nickel nanorods.For reference, the magnetic field- and shear frequency-dependent (magneto)viscosity of a commercial ferrofluidic suspension based on spherical cobalt ferrite particles is studied. Comparative measurements of the viscoelastic properties of nickel nanorod and iron oxide nanotube suspensions, in terms of the magnetoviscous effect, the shear thinning, and the shear moduli are presented and discussed. Based on these results, the differences in the magnetic field- and in the shear frequency-dependent viscoleastic behavior of spherical and elongated particle suspension are clearly derived.Finally, hybrid suspensions are introduced which consist of spherical nanoparticles and a small amount (in the ppm range) of inorganic, elongated additive particles, namely nickel nanorods and superparamagnetic iron oxide nanotubes. The hybrid suspensions reveal an increase in the response behavior of their magnetoviscous effect compared to the pure liquid suspensions. Moreover, a concentration-, magnetic field-, and shear frequency-dependent sol-gel transition is found in such hybrid ferrofluids. Clustering around the elongated objects is derived as reason for the observed enhancement in the magnetoviscous properties of the inorganic hybrid suspensions. Magnetische Nanopartikel, die in einer Tragerlosung suspendiert sind, konnen dazu verwendet werden, die Viskositat der Suspension durch ein angelegtes Magnetfeld zu beeinflussen. Solche Suspensionen werden im Allgemeinen magnetische Flussigkeiten genannt und bestehen ublicherweise aus runden Partikeln.In dieser Doktorarbeit sollen langliche Magnetit-Nanorohren und Nickel-Nanostabchen (mit Aspektverhaltnissen kleiner als zehn) auf zwei unterschiedlichen Synthesrouten, unter Verwendung von masgeschneidertem, nanoporosem Aluminiumoxid als Maske, hergestellt werden. Im ersten Fall wird die Atomlagenabscheidung von Eisenoxid dazu verwendet, die Porenwande zu beschichten und auf diesem Weg Eisenoxide-Nanorohrchen herzustellen. Der Eisenoxid-Abscheideprozesses, die anschliesende Reduktion sowie die strukturellen und magnetischen Eigenschaften von dunnen Magnetit-Schichten und Magnetit-Nanorohren werden untersucht. Weiterhin erlaubt die elektrochemische Abscheidung von Nickel/Kupfer-Multischichten in einer porosen Membran die Synthese von langen, segmentierten Nanodrahten. In einem selektiven, nasschemischen Atzprozess wird die Kupfer-Opferschicht entfernt und es verbleiben kurze, magnetische Nanostabchen.Als Vergleichsprobe wird die magnetfeld- und scherfrequenzabhangige Magnetoviskositat eines kommerziellen Ferrofluides (basierend auf spharischen Kobaltferritpartikeln) experimentell bestimmt. Im Anschluss werden Messungen der viskoelastischen Eigenschaften von Suspensionen, basierend Nickel-Nanostabchen und Eisenoxid-Nanorohren, im Hinblick auf den magnetoviskosen Effekt, das scherverdunnende Verhalten sowie die Schermodule vorgestellt und diskutiert. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden die Unterschiede der magnetfeld- und der scherfrequenzabhangigen viskoelastischen Eigenschaften von kugelformigen und langlichen magnetischen Partikeln in einer Tragerlosung herausgearbeitet.Weiterhin werden hybride Suspensionen eingefuhrt, die hauptsachlich aus spharischen Nanopartikeln und einer sehr geringen Menge (im ppm-Bereich) von anorganischen, langlichen Nanoobjekten, im Detail Nickel-Nanostabchen und superparamagnetische Eisenoxid-Nanorohren, bestehen. Diese hybriden Ferrofluide zeigen eine signifikante Vergroserung des magnetoviskosen Effektes im Vergleich zu den reinen (ursprunglichen) Suspensionen. Daruber hinaus kann ein konzentrations-, magnetfeld-, und scherfrequenzabhangiger Sol-Gel-Ubergang in solch hybriden, magnetischen Flussigkeiten gefunden werden. Der Grund fur die beobachtete Verbesserung der Magnetoviskositat in den anorganischen Hybrid-Suspensionen ist Agglomeration und Bindung der runden Nanopartikel um bzw. an die langlichen Objekte." @default.
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