磁导航——引人注意的可能性

早在十多年前,科学家们就已经知道,信鸽、候鸟,蜜蜂以及其它一些种类的生物,在它们迁徙过程中总能以某种方法来感应地磁场而辩别方向。板思亚纲鱼类,如鲨鱼,鳗也都能够通过由自己所产生的电场与地磁场的感应效应来感知地球磁场。新的发现表明,人类也属于具有磁性中枢的多种不同物种之列,这种磁性中枢能使生物在地磁场     

鸽子有磁铁

许多家鸽有识家认路的能力,以往只知道它能感知地磁场,至于鸽子是怎样感觉出地磁场的,则仍不清楚.推测生物体检测磁场的方向,可能有三种方法.第一种是测量导体在一个磁场中运动产生的电场,第二种可能是使用永久磁铁,也许是测量当它们扭转到与地磁场方向一致时产生的转矩,如蜜蜂及许多泥土中细菌确实有这种微小的单位磁铁;第三种方式是感觉顺磁场的作用,这是由许多物质当与外界磁场不一致时,它们的不成对电子自旋暂时产生的.     

人体特殊感应机能与方向判别一例(三)

我们对具有特殊感应机能的儿童小岚,根据脑内亮点的明暗变化判别方向的机能进行了观察,初步判断她感受方向的部位是头部。通过在实验室的磁场中辨别方向的实验,没有发现静磁场对她的这种机能有何影响。但这种     

为什么

现在,天气逐渐转暖,性急的年轻人已经脱下冬天笨重的防寒服,换上了美丽的春装。可是,当你把换下来的冬装收到柜子里时,一定要尽可能地选个晴天。因为在阴天或雨天时,衣服会吸进湿气,如果不把湿气晾干就收到衣柜里,等换季时再取出来,就会发现衣服出现变色或“受伤”。     

磁性金属蝴蝶鳞片磁控光学响应效应

多种蝴蝶鳞片具有三维跨尺度的亚微米结构,可在不同方向上呈现不同颜色,表现结构色特征.为了充分利用这一天然构造,本文以蝴蝶鳞片为模板,通过化学原位合成法,在鳞片表面成功地镀覆一层磁性金属钴,使得蝴蝶鳞片兼具结构色与磁性特征.进而可通过外加磁场人工控制磁性金属鳞片的角度和方向,使其反射不同颜色的可见光.该结果可为具有自然生物体三维亚微米结构的新型"磁光开关"的设计提供新思路.     

2007年度诺贝尔物理学奖评介 巨磁电阻效应的发现和应用

人们一般把磁性金属和合金的电阻随磁场大小而改变的现象称为磁电阻效应.磁电阻效应的大小通常用[ρ(H)-ρ(O)]/ρ(O)×100%来衡量,其中ρ(H)和ρ(O)分别是有磁场和无磁场时的电阻值.磁电阻效应,早在1857年就被英国的开尔文(L.Kelvin)发现了.不过,这种改变的幅度并不大,通常只在1%到2%之间.     

磁化油燃烧效率的研究

自1973年石油危机以来,从世界范围来看,节约能源已引起极高的重视。除发展新能源之外,改进雾化并提高燃料油的燃烧效率也是一个极重要的方法。柴油通过强磁场的过程称为磁化。油是一种反磁性物质。它没有磁矩。在它通过磁场或磁场和电场时,油分子的基本粒子——电子在磁场或电场和磁场的诱导下产生瞬时极化,产生一个瞬时诱导磁矩。诱导磁矩的产生使原来的平衡状态被破坏,引起分子以直角互相排斥,减弱了分子间互相作用的静电力,增强了油粒子的雾化能力,改善了油的燃烧性能。     

地磁场与动物感磁

地球上生物的起源和演化都在地球磁场的重要保护中进行.在长期的演化过程中,动物具有了感磁能力以适应地磁场环境,从而帮助动物能够更好地完成其生理活动.揭示地磁场变化与生物圈演化之间的联系,理解现在、过去和未来地磁场变化的生物学效应是生物地磁学研究的主要目标.已有研究发现,许多动物可利用地磁场信息进行定向和导航;地磁场是维持地球生物正常的生理活动和生长发育必不可少的环境因子.本文围绕地磁场与动物地磁导航以及地磁场减弱对动物的可能影响两个方面进行评述.主要阐述动物地磁导航研究在行为学、神经生理学、生物磁学等方面的进展和有关动物感磁机理的3种假说:电磁感应假说、基于磁铁矿感磁假说和基于自由基感磁假说.讨论地磁场变化(磁场强度降低)引起动物生理活动和生长发育异常等多方面的生物学效应,并提出磁场变化引起生物学效应的3种可能途径:磁性金属途径、自由基途径和骨架蛋白途径.细胞内的磁性物质、自由基产物或骨架蛋白可能是动物响应磁场的中介物,它们引起生物体不同水平上的效应.随着现代多学科交叉融合和新实验技术的应用,可以预见在不久的将来人们可以更加准确地在分子水平上解析出动物响应地磁场变化的作用机理.     

磁流体Co-硅油的微观结构

为了揭示磁流体内部微观结构的变化,特别是磁性纳米颗粒的链状排列的细节,本文对一种组分为Ｃｏ＿硅油的磁流体试样进行了光学和电子显微分析.在外加磁场和表面张力作用下,当磁流体的磁化强度达到或超过饱和状态时,磁流体的自由表面呈现许多宏观分离的立体锥状液柱形貌,这种现象与磁粉在磁铁作用下极为相似[1～4].在磁流体中,磁性颗粒由于被稳定剂改性,已与载液胶溶为一体.因而磁性颗粒在磁场作用下使磁流体液柱升高.此时磁流体的磁能降低,而表面能增大[1,4].将磁流体薄层放置在一磁场中,通过光学显微镜观察还可得到各种不同的表面扰动形貌,…     

糖码及其破译

近20年来,糖类的研究取得了长足进步,部分学者认为它是生命科学中继蛋白质、核酸和脂质之后,最后一类亟待深入研究的生物大分子,甚至还有学者称21世纪是糖类的世纪.越来越多的事实表明,糖类也是生物体中除蛋白质和(或)肽类、核酸之外的一类重要的信息分子,其功能并不局限在为生物体提供能量,或是作为生物体的结构和支撑物质.糖类携带的信息及其破译是当前糖类研究的热点,也是糖生物学的中心议题之一.     

生物磁学

生物磁学是介于生物学与磁学之间的一门边缘学科。它研究和应用生命现象与物质的磁性或磁场的相     

地球密码(八)

"我认为,"尼尔眉毛一扬,神气十足,慢条斯理地回答说,"鲑鱼,鲸鱼,还有长途迁移的候鸟,很有可能都是依靠地球的磁场来判别方向的.而且,有关磁场的信息,就贮存在它们的基因里,可以一代代地传下去.所以,它们才会几十万年甚至几百万年如一日,年复一年,周而复始,沿着相同的路线重复着,永远不会迷失方向." "有什么证据吗?"我问道. "没有."尼尔轻轻地摇了摇头. "所以,"我笑着反唇相讥,"你这同样也是站在人类的立场上,毫无根据的臆想和猜测."     

有机半导体器件中的磁场效应研究进展

有机半导体器件中的磁场效应, 是指在不包含任何磁性功能层的有机半导体器件中, 其电流或发光在外加磁场作用下发生改变的现象. 由于有机半导体器件中的磁场效应具有高的灵敏度, 且其绝对值即使在室温下也较大, 因此有机半导体中的磁场效应具有重要的科学意义和实用价值, 从而引起了科研人员的广泛兴趣, 并取得了较大的研究进展. 本文较详细地介绍了该领域的研究历史、现状和已经取得的主要研究结果, 重点综述了产生该奇特磁场效应可能的物理机制, 并对其未来的发展方向进行了展望.     

生物磁力——生命中一种可敬畏的力

多少世纪以来人们就知道从蛇、蜜蜂到信鸽都有着一种“识家的本能”。贝克认为我们人类也有这种识别方向的自然意识,它正象我们的视觉、嗅觉、听觉一样是确实存在的,不论其如何微妙,如何为人们所忽视。他确信这是一种对磁性的感觉,因为他曾试验过让那些曾表现出敏锐方向感的学生戴上装有磁铁的头盔,于是他们完全迷失了方向。研究人员早就形象地将一些具有准确识家本能的生物描述为大脑里装有指向的罗盘。科学家已经     

人体科学应用基础研究的新动向

生物体在作任何动作时,都必须伴随着物质的转换、移动和能量的转换。因此在考虑生物体机能的时候,可以认为这全部是物质和能量转换机能,而且有的时候把物质和能量转换的结果当作信息转换这种机能的出现来理解,如此更易于理解高级的生物体机能。因此人体机能最重要的基础机能也是物质和能量的转换机能和信息转换机能。这里所指的物质和能量的转换机能,可以把物质和能量转换本身当作物质和能量转换机能的出现来理解,是指植物所具有的光合机能、微生物所具有的各种物质生产机能以及肌肉的收缩机能等。这里所指的信息转换机能是指创造和思考、记忆、学习和认识     

强磁场中射频溅射沉积Fe-Si-O薄膜的结构及磁性

研究了强磁场对射频溅射沉积Fe-Si-O薄膜的微结构和磁性能的影响. 在O2流量比小于1.0%、外加磁场低于1.0 T的溅射条件下, 得到了中孔型、相分离型和混合型3种典型的样品宏观形貌, 表明强磁场不但影响等离子体的分布而且影响溅射原子的角分布. 在O2流量比大于2.0%,外加磁场高于2.0 T的条件下制备的Fe-Si-O薄膜中, 经X射线衍射分析发现了强(110)取向的Fe3O4相；磁性测量发现垂直膜面方向上的剩磁和矫顽力大于平行膜面情况. 这些结果表明在薄膜沉积过程中, 强磁场不但使磁性薄膜取向, 而且在膜中诱导出了显著的垂直磁各向异性.     

强磁场在介入医学中的应用

强磁场技术被越来越多地应用于介入治疗中.强磁场介入技术,即通过体外可变磁场遥控操纵位于体内带有磁性物质(药物或导管或支架等)来实现介入诊疗的大型集成化医疗技术.通过该技术可以实现在定向精准给药和快速定位治疗,这给治疗带来了极大的便利,也提高了治疗效率.用于心脏血管治疗的心脏介入磁导航系统是近年来兴起的新型介入导航系统,其通过外源性磁场指引下的遥控操纵技术,可完全避免传统手工操作引起的心脏穿孔等严重并发症,大幅缩短培训周期、减少X射线辐射,通过互联网系统更可实现远程介入诊疗和专家系统.磁性纳米颗粒由于其本征的磁性,既可以作为药物载体在强磁场作用下定向施药,又可以用作MRI的T2显影剂,作为介入治疗的辅助手段.通过类似核壳结构的精巧纳米结构挂载其余影像学显影剂,可以制备磁性纳米颗粒多重显影剂.本文将详细介绍近年来使用磁性纳米颗粒制备MRI用T1-T2联合显影剂以及MRI和PET/SPECT联合显影剂的研究进展.此外,基于磁共振成像的介入治疗技术以其独特的优势在医学介入治疗领域得到广泛关注.相应的技术手段大体上可以分为这样的几个方面:电磁非兼容介入治疗,即将治疗器械放置在远离磁共振的区域进行手术,之后将病人移入成像区成像观测;电磁兼容介入治疗,即应用电磁兼容材料制造手术器械,将手术装置和驱动装置都设计成电磁兼容模式;电磁驱动介入治疗,即利用磁共振梯度或者射频磁场的力学驱动特性来驱动手术器械,实现驱动和治疗全部自动化.     

像照相机一样的动物眼睛

猫头鹰的眼睛 猫头鹰是夜间活动的动物,它的眼睛又圆又大,而且已经大到不能在眼眶里自由转动.为了观看一个移动的物体,它必须转动它的整个头部.猫头鹰的眼睛非常敏锐,在离地2m的高度上飞行时,能在微弱光线下看到地面上的老鼠.它的两眼都长在头部的前面,靠得又近,所以能得到立体感很强的图像.从猫头鹰的案例是否能推断夜间活动的动物眼睛就大,而白天活动的动物眼睛就小呢?恐怕不能这么说,因为,眼睛的大小并不是唯一的判别依据.     

吉林陨石的磁性研究

根据岩石磁学的物理原理,岩石的热剩余磁化强度具有稳定性、独立性、可加性以及在弱磁场中磁化强度和外加磁场成正比等特点,因此可以通过考查火成岩的磁性求得该岩石生成时期的地磁场,通常称这种磁场为原始磁场或古磁场。同样,考查陨石的磁性,也可以求得陨石母体形成时期的原始磁场强度,从而为研究天体磁学、太阳系行星际空间磁场的演化提供必要的线索。     

用强磁性FePt薄膜制作高性能磁力显微镜探针

磁力显微镜能够在几十纳米以下程度分辨磁性薄膜表面附近的漏磁场分布,已经成为获取亚微米尺度微粒子内部磁畴结构信息的有力工具.目前普遍使用的磁力显微镜探针,其矫顽力一般在0.3~1kOe之间.受被测材料磁性的影响,这样的探针稳定性很差.用FePt合金制作的磁