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Magnetisch streifenstrukturierte Exchange-Bias Schichtsysteme mit head-to-head bzw. tail-to-tail Ausrichtung der Magnetisierung in benachbarten mikromagnetischen Domänen, deren Translationssymmetrie eine periodische Fortsetzung des mikromagnetischen Musters bis in den Zentimeterbereich aufweist, werden für den domänenwandbewegungsunterstützen Transport superparamagnetischer Partikelreihen oberhalb der Substratoberfläche mittels speziell maßgeschneiderter externer Magnetfeldquellen in einem mikrofluidischen System angewendet. Aufgrund der kontrollierten Partikelbewegung ist eine definierte Beeinflussung der umgebenden Flüssigkeitsströmung möglich, wobei die Partikel als aktive Mikromanipulatoren angesehen werden können. Bedingt durch das im Wesentlichen laminare Strömungsprofil (niedrige Reynolds-Zahlen) in mirkofluidischen Systemen und dem dominierenden Anteil der thermischen Diffusion hinsichtlich des molekularen Stofftransports ist die Mischgeschwindigkeit bei der Durchmischung von bspw. Zwei Flüssigkeiten im Vergleich zu konventionellen, makroskopischen Reaktoren gering. Um dennoch eine Erhöhung der Mischgeschwindigkeit herbeizuführen wird in der Regel der Ansatz verfolgt, die Grenzfläche zwischen den Fluiden zu vergrößern, um somit die Rate der thermischen Diffusion und damit die Mischgeschwindigkeit zu erhöhen. In diesem Ansatz wird der domänenwandbewegungsunterstütze Transport superparamagnetischer Partikel als neuartige Technologie dazu verwendet, um die Mischgeschwindigkeit in einem mikrofluidischen System kontrolliert zu erhöhen.

Weitere Informationen: http://dx.doi.org/10.1063/1.3701723