J. Physique Lett. 44, 415-420 (1983)
DOI: 10.1051/jphyslet:019830044011041500

Dynamics of the shape transition of a magnetic ferrofluid drop

J.-C. Bacri et D. Salin

Laboratoire d'Ultrasons, Université Pierre et Marie Curie, Tour 13, 4, place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France

Abstract
The prolate ellipsoidal shape of a magnetic fluid drop becomes unstable at a certain magnetic field threshold : the drop jumps from a slightly elongated shape to a much more elongated shape. We describe theoretically the dynamics of this first order transition i.e. the relaxation time of this instability around the critical magnetic threshold. The critical divergence of the characteristic time of this instability, that we have measured in ferrofluid magnetic drops, is in reasonable agreement with our theoretical model.

Résumé
Au-delà d'un certain champ magnétique seuil, la forme ellipsoidale allongée de gouttes magnétiques devient instable : la goutte passe d'une forme peu allongée à une forme beaucoup plus allongée. Nous avons fait la théorie de la dynamique critique de cette transition du premier ordre, c'est-à-dire que nous avons établi le comportement du temps d'établissement de l'instabilité au voisinage du seuil en champ magnétique. Nous avons mesuré la divergence critique du temps caractéristique de l'établissement de cette instabilité dans des gouttes magnétiques de ferrofluides. Les résultats expérimentaux sont en accord avec notre modèle théorique.

PACS
7550M - Magnetic liquids.
7590 - Other topics in magnetic properties and materials.

Key words
drops -- elongation -- magnetic fluids -- first order transition dynamics -- shape transition -- magnetic ferrofluid drop -- prolate ellipsoidal shape -- magnetic field threshold -- relaxation time -- instability