科学新闻：利用第一原理计算Fe-MgO-Fe三层结构的隧道磁阻效应

寻找具有良好隧道磁阻效应的磁隧道结是制造性能优良磁随机存储器的关键。科学家发现基于氧化镁绝缘层的磁隧道结在常温下具有非常巨大的隧道磁阻,但是计算结果与实验数据一直符合得不好。加拿大McGill大学郭鸿研究组与中科院物理研究所胡亦斌、夏轲合作,运用郭鸿研究组开发的第一性原理输运计算方法和程序,对Fe-MgO-Fe三层结构中基于氧化镁绝缘层的磁隧道结在理论上进行了研究。研究结果表明,基于氧化镁绝缘层的磁隧道结确实     

掺杂磁垒纳米结构中的GMR效应及调控

通过在半导体异质结上的上下表面沉积两条平行的铁磁条带可获得一个巨磁阻器件.为了更好地调控其性能,我们从理论上研究了在该器件中加入δ势后,该器件的透射系数、电导和磁阻比率的变化情况.研究发现,加入δ势后,该器件同样具有明显的巨磁阻效应,且其磁阻比率与加入δ势的权重和位置密切相关.因此,我们可以通过改变加入δ势的权重和位置来调控该巨磁阻器件,设计出磁阻比率可调的磁信息存储器.     

非磁金属中间层对磁性隧道结磁电阻效应的影响

用自由电子近似方法对具有非磁金属中间层的磁性隧道结的磁电阻进行了研究，从理论上讨论了非磁金属中间层对磁电阻的影响。数值计算结果表明，当外加偏压不同时非磁金属中间层的作用是不同的。在外加电压使电子从非磁金属中间层穿过势垒的情况下，非磁金属中间层的变厚可以增强隧穿磁电阻效应。这一性质可以用于磁性隧道结的优化。     

具有有限铁磁层厚度的磁性双隧道结中的隧穿电导和磁电阻

在FM／I／NM／I／FM磁性双隧道结研究的基础上，进一步考虑了外加有限厚的非磁金属(NM)覆盖层的情况，这时磁性双隧道结的结构变为NM／FM／I／NM/I／FM／NM。此处，FM、I和内NM都具有有限厚度。而在理论处理中，外NM被看做是无限厚的，对FM厚度于磁性双隧道结中自旋极化电子输运性质(特别是隧穿磁电阻)的影响做了研究。用Slonczewski近自由电子模型所得到的计算结果表明，附厚度的变化会引起隧穿电阻和隧穿磁电阻振荡；当FM厚度取适当值时，会得到比FM/I／NM／I／FM更大的隧穿磁电阻。     

磁性多层膜的磁滞回线和磁阻曲线的唯像理论研究

基于相干转动的局域能量极小模型和经典的热激活模型研究了包含二次、双二次耦合的磁性多层膜的磁化过程。计算结果表明双二次耦合和磁层的层数对多层膜的磁相图、磁滞回线、磁阻曲线都有重要的影响。在有限温度下，热激活使得磁性多层膜的磁状态间发生跳跃而达到动态平衡。当引入了具有高斯分布的微磁畴元后，计算了系统的磁状态，得到了不同温度下的磁滞回线和磁阻曲线。计算结果较好地解释了形态各异的磁滞回线和磁阻曲线。     

基于磁链与转矩特性的开关磁阻电机建模研究

提出了一种开关磁阻电机（SRM）数学建模的新方法．在已知SRM5个特殊位置电感数据的基础上，将傅里叶级数分解和曲线拟合方法运用于磁链模型的建立中，根据虚位移原理计算获得SRM的矩角特性，并将自适应神经网络模糊推理系统（ANFIS）用于矩角模型的建立．基于非线性磁链模型与ANFIS矩角模型，对一台6／4结构的SRM进行了仿真与实验．仿真结果与实验结果基本一致，最大误差不超过5％，从而验证了这种建模方法的正确性．同时，该建模方法还可以进一步应用于SRM的磁链控制和转矩控制中，为工程设计和调试提供依据．     

单畴磁膜磁阻效应的计算

对磁记录中使用的磁阻传感器的磁阻效应进行了定量分析，并提出了一种新的单畴磁膜退磁场的近似计算方法──平行线近似。计算结果表明，该近似比椭圆近似更好地反映了外磁场作用下单畴膜的磁荷分布。     

开关磁阻电机磁链特性测量与验证

采用间接法测量开关磁阻电机静态磁链特性,通过测量流经某相绕组的电流和该绕组的端电压,用具有存储功能的数字示波器采集,并传给PC机,结合数值积分的方法,得到该相绕组的磁链特性.基于所得磁链数据建立样机数学模型,通过仿真与实测电流波形的比对,验证磁链数据正确性.结果表明,该方法简单实用,测得数据准确,能满足后续研究需要.     

自旋反转效应对铁磁/绝缘层/铁磁结中的隧道磁电阻的影响

考虑到自旋反转效应,用量子力学隧穿方法,计算铁磁/绝缘层/铁磁结中的隧道磁电阻,计算结果表明自旋反转使铁磁/绝缘层/铁磁结中的隧道磁电阻减小.     

GaMnAs/AlAs/GaMnAs构成隧道结的隧道磁致电阻效应

铁磁半导体构成隧道结的研究是凝聚态领域中一个重要的研究方向.k·p模型在处理半导体异质结空穴传输问题时非常有效,利用k·p模型研究GaMnAs/AlAs/GaMnAs隧道结的磁致电阻效应,通过将k·p微扰与多能带量子传输边界相结合的新方法,给出自旋量子轴的转换矩阵.计算了各种空穴的透射系数随能量的变化以及隧道结的磁致电阻,讨论了隧道磁致电阻对自旋量子轴方向的依赖关系,并对计算结果进行了理论分析.     

稀磁半导体超晶格中的隧道磁电阻

关于GaMnAs/AlAs/GaMnAs磁单结的隧道磁电阻有着广泛的研究,利用转移矩阵的方法研究了稀磁半导体超晶格中隧道磁电阻。数值模拟表明:系统会发生共振隧穿,并且共振峰会劈裂。系统的隧道磁电阻随着势垒宽度的增减逐渐减小。     

开关磁阻电动机电磁场的二维有限元全场或计算与分析

用二维有限元法详细计算了一台１．５ＫＷ开关磁阻电动机电磁场，共进行了８种电流状态下转子在１４种不同位置时共１１２个方案的计算。在此基础上分析了开关磁阻电动机的磁场分布，磁链一电流征及转矩与功率计算；提供了一整套完整的微机二维有限元计算机电磁场ＦＯＲＴＲＡＮ程序及全场或自动细分；自动旋转场或信息生成程序。     

开关磁阻电动机特性的仿真分析

由于开关磁阻电动机的双凸极结构和磁路饱和的非线性影响，非线性仿真计算成为研究其运行特性的基本方法．本文利用改进的非线性磁参数法对开关磁阻电动机的电流和转矩进行了仿真分析，同时得到其关断角优化控制范围，为开关磁阻电动机驱动系统的优化设计和优化控制提供了一定的理论指导     

管道缺陷漏磁检测中巨磁阻传感器应用研究

磁性传感器在无损检测中已经有了很大的应用，与传统的磁性传感器相比，巨磁阻传感器有着灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、体积小，价格低等优点．本介绍了漏磁检测及巨磁阻传感器的原理，设计了巨磁阻传感器阵列，以及基于PC104的数据采集装置，实验结果表明，系统可以检测到管道壁上的微小缺陷。     

基于Matlab的开关磁阻电机混沌运行状态分析

根据实测电机磁链数据，运用Matlab／Simulink仿真平台搭建了开关磁阻电机非线性仿真模型，在一种简单的开关控制算法下，仿真得到了系统不同参数条件下的周期轨迹和奇异吸引子图，通过采样模型输出时间序列数据，结合相空间重构技术恢复了系统相空间，计算得到了其最大李亚普诺夫指数和容量维数，计算结果证明了开关磁阻调速电动机混沌现象的存在，最后，对采样时间序列数据进行谱分析，分析结果证明了混沌貌似随机的特征，也为混沌在降低电磁干扰以及机械噪声方面的利用提供了一种参考依据。     

NM/FI/NI/FI/NM新型双自旋过滤隧道结的隧穿磁电阻

在NM/FI/FI/NM型双自旋过滤隧道结(NM为非磁金属,FI和后面的NI分别为铁磁和非磁绝缘体或半导体)的基础上,提出一种NM/FI/NI/FI/NM新型双自旋过滤隧道结.基于自由电子近似并利用转移矩阵方法,对NM/FI/NI/FI/NM新型双自旋过滤隧道结在不同偏压下的隧穿磁电阻TMR与FI层厚度及NI层厚度的关系做了理论研究.计算结果表明,在NM/FI/NI/FI/NM型双自旋过滤隧道结中仍可以得到很大的TMR值.     

交流永磁同步电动机弱磁磁控制

提出了一种模拟式永磁同步电动机的弱磁控制方式，建立了一个函数发生器，在实际速度高达某一数值之后，函数发生器就根据某一规律送出弱磁分量电流Ｉｄ；由速度调节器根据指令速度与实际速度之差产生转矩电流分量Ｉｑ。旋转变压器作磁场定向的位置传感器，提供ｓｉｎθ和ｃｏｓθ信号实现Ｉｄ和Ｉｑ的坐标变换。为了增加弱磁效果，电机转子由永磁部分和各向异性的磁阻部分组成。实验结果表明，加Ｉｄ进行弱磁控制，永磁同步电动机速     

巨磁电阻的若干问题

本文综述了各向异性磁电阻(AMR)．巨磁电阻(GMR)，特大磁电阻效应(CMR)以及隧道磁电阻效应(TMR)的实验结果及理论模型     

巨磁阻效应及恒流电镀制备具有巨磁阻效应的CuNiCo/Cu多层膜

本文叙述金属与合金的各向导性的磁电阻效应，磁性金属／金属多层膜的巨磁阻效应。恒流电镀制备巨磁阻金属多层膜以及巨磁阻金属多层膜应用。在室温条件下，用含有Co2＋、Ni2＋、Cu2＋离子的化合物作电解质，恒流电镀。具有巨磁阻效应的Cu－Co－Ni／Cu多层膜生长在抛光的铜基质上，在室温条件下，磁场强度为0～1T，测得电磁阻变化率达到2．45％。     

作主轴传动的永磁同步电机弱磁控制系统

研究了一种双CPU全数字控制转子加额外磁阻铁心的新型表面式永磁同步电动机的弱磁控制 系统，对系统中弱磁算法，转速计算和速度调节器作了深入探讨，得到了较好的实验结果。