当代磁学及其若干新进展

综合评述了当代磁学的主要内容及其若干新进展，当代磁学包括磁学基本物理问题的基础磁学，磁性材料的分类和多种重要磁性特性的材料磁学，磁性材料、磁性器件和磁技术在高新技术，生产和生活中各种应用的应用磁学，以及磁学与其他学科互相交叉的边缘磁学也称交叉磁学，介绍的边缘磁学有生物磁学、微观磁学及宇观磁学。     

巨磁电阻效应

巨磁电阻效应具有重要的基础研究意义,又有宽广的应用背景.本文将综述铁磁金属与合金的各向异性磁电阻效应,磁性多层膜、颗粒膜、钙钛石型化合物薄膜以及磁性隧道结的巨磁电阻效应.巨磁电阻效应的物理机理在于传导电子自旋平行与反平行局域磁化矢量具有不同的散射几率.磁学与电子学的结合开拓了新的磁电子学研究领域.     

FeCrSiB纳米晶薄膜中的纵向和垂直巨磁电感效应

材料的交流阻抗随外加直流磁场的改变而变化的特性称磁阻抗效应.1992年日本名古屋大学毛利佳年雄教授等人最先报道了这一现象.最初对这一效应研究得最多的是具有零或负磁致伸缩系数的钴基非晶态软磁合金细丝,特别是长度只有几毫米的小尺寸细丝.当丝通以高频电流时,丝两端感生的电压振幅随沿丝长方向所加外磁场强度的改变而变化,这种变化无磁滞效应,是快响应、高灵敏度的.对这种特别大的磁阻抗效应人们称之为巨磁阻抗效应.在趋肤效应可以忽略的低频情况下,阻抗中的电阻分量受外磁场影响很小,交流电压的磁场关系主要来自细丝的电感分量,因而这时称巨磁电感效应.由于巨磁阻抗效应在交流磁传感器件中有着广阔的应用前景,因而它一出现就受到了人们的重视,目前所研究的材料品种已扩大到非晶薄带和薄膜中,而纳米晶合金薄膜中的巨磁阻抗效应至今还未见报道.     

巨磁电阻效应

巨磁电阻效应的发现不仅在科学上具有重要的意义,而且促进了磁存储技术的革新,使得电子的自旋自由度第一次被应用到人们的生活中。之后,研究各种材料中的自旋性质的新学科“自旋电子学”由此产生。     

非晶态磁性材料

目前所通用的磁性材料,有金属磁性材料和铁氧体磁性材料.它们应用很广,是当代仪器、仪表、电工、无线电以及其他电子工业不可缺少的材料.材料所表现的磁学性能有硬磁、软磁、矩磁、旋磁等,但总的可归纳为硬磁和软磁两大类,其中软磁材料的应用,又更为广泛.本文仅就其软磁材料略加介绍.     

磁外科技术在创伤领域的应用研究及展望

随着磁力和磁性材料的迅速发展及其在医学中的应用,外科领域产生了一个崭新的分支——磁外科.磁外科包括磁压榨、磁锚定、磁导航、磁示踪、磁悬浮等多项技术,在创伤救治领域中显示出极大优势.本文详细阐述磁相关技术的原理及优势,综述磁力和磁性材料在消化道重建、创伤后压迫止血、血管快速重建、骨折内固定等创伤治疗领域的研究现状和优缺点,并介绍磁外科技术在创伤领域的应用前景.     

电场调控铁电/铁磁异质结构的磁性

随着大数据时代的到来,具有非易失性、高读写速度、高存储密度、低功耗和微型化的存储器成为了未来信息存储发展的主要趋势.尽管有多种信息存储方式,利用磁性材料磁化翻转的磁存储依然是当下信息存储的主体.在磁信息存储的过程中,相比于磁场和电流驱动的磁化翻转,在铁电/铁磁异质结构中利用电场调控铁磁性材料的磁化翻转具有高存储密度、低能耗、局域化和高效率等优点.铁电/铁磁异质结构磁性的电场调控也因此成为了当前研究的热点之一.本文系统地回顾了兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室在铁电/铁磁异质结构的磁电耦合效应研究方向的进展:实现了电场作用下铁磁层材料磁矩的挥发性或非挥发性翻转,多态高密度存储,外延单晶铁磁层薄膜磁性的多场调控,磁化动力学性能以及自旋波(磁子)的电场效应,并讨论了未来多场可控自旋电子学的发展趋势.     

室温范围内大磁热效应的Gd-Tb材料的研究

磁致冷技术因为其效率高于气体制冷,而且没有环境污染问题,引起了人们的极大兴趣。但是室温范围的磁致冷技术存在不少问题有待人们去突破;其中关键技术之一是探索具有大磁热效应的磁性材料。室温磁致冷技术采用的是埃里克森循环(Ericsson cycle),该循环要求致冷材料在制冷温度范围内的磁熵改变值△S不仅大,而且为常数。根据报道,室温范围内的磁熵改变值△S最大的是金属Gd,但是该材料的磁熵改变值△S随温度T     

稀土功能材料的研究进展

稀土元素在电、光、磁等方面具有独特性质,被誉为21世纪新材料的宝库.本文介绍近10多年来某些稀土功能材料,如稀土永磁材料、稀土磁光材料、稀土磁致伸缩材料、稀土磁致冷材料、稀土超导材料、稀土发光高分子材料和含稀土的汽车尾气净化催化剂的研究及其应用的进展.     

纳米材料介导的磁技术在外科疾病诊疗中的应用前景

外科技术的发展使得手术禁区逐渐减少,以往不能解决的许多病症采用新技术即可得到有效治疗.飞速发展的纳米材料和技术为外科的发展提供给了新的工具和方法.根据医学临床应用的需要,材料科学家们已经设计和开发出各种具有特殊功能和结构的纳米材料,实现传统材料难以达到的性能.其中,磁性纳米材料具有独特的磁学特性以及远程非接触式磁场可控的能力,在生物医学领域展现了巨大的应用潜力,是外科应用的一个不可或缺的重要发展方向.本文将聚焦于基于纳米材料的磁技术在外科疾病诊疗中的应用前景,主要从以下几个方面进行论述:医用磁性纳米材料的概述;纳米材料介导的磁技术在外科疾病诊断中的研究进展;纳米材料介导的磁技术在外科疾病治疗中的研究进展.     

Fe/Mo多层膜巨磁电阻及层间耦合振荡

近年来研究发现,由磁性材料和非磁性材料交替沉积而构成的金属多层膜和三层(Sandwich)结构系统中,非磁性层厚度发生变化时,相邻磁性层之间出现铁磁性耦合和反铁磁性耦合的交替变换,这种现象称为层间耦合的振荡.零场时若多层膜的相邻磁层呈反铁磁耦合,在外磁场作用下将导致多层膜电阻的大幅度下降,即产生巨磁电阻(Giantmagnetoresistance)效应.巨磁电阻效应最初在Fe/Cr多层膜系统中发现,随之在Fe/Cu,     

组合方法在光功能材料研究中的应用

结合作者课题组的工作, 简要介绍了组合方法在光功能材料研究方面的应用. 内容包括组合方法的基本概念与内涵、紫外/真空紫外发光材料、稀土有机发光材料的组合筛选、磁光材料的组合研究. 在介绍研究范例的同时穿插讲解了组合方法中的基本合成技术和表征方法.     

纳米软磁合金薄带的巨磁致阻抗效应

自从在CoFeSiB非晶丝(带)及FeCuNbSiB的纳米晶丝(薄膜)材料中发现巨磁致阻抗效应以来,GMI效应在实际运用中有广阔的前景,而且在理论上探讨GMI的起因也是非常有意义的,所以受到普遍的关注。非晶(纳米晶)软磁合金具有高的磁导率,在一定频率的交流驱动电流作用下,外加直流磁场阻碍了交流电流所感生的磁通量的变化,从而降低磁导率,提高趋肤深度,降低了交流阻抗,引起效应。及非晶薄带在不同的温度下热处理可以形成纳米级软磁合金,降低各向异性常数和磁致伸缩系数,提高磁导率,有利于GMI效应的出现。本文对以上三类材料进行不同温度下的热处理,研究GMI效应随外加磁场及驱动电流频率(f)的变化关系,并探讨GMI的来源。定义。     

全球趋磁细菌数据库的建立

趋磁细菌是研究生物矿化的模式微生物.鉴于磁小体在生物矿化、Fe生物地球化学循环、沉积剩磁、环境指示和磁性材料方面的重要性,趋磁细菌研究已成为微生物学、地球科学和材料科学共同关注的重要课题.本文搜集并整理了截至目前全球趋磁细菌的实验观测数据,建立了首个综合性的趋磁细菌数据库.数据库包括了已发表的趋磁细菌16S rRNA基...     

趋磁细菌Magnetospirillum magneticum AMB-1全细胞和纯化磁小体的磁学比较研究

趋磁细菌磁小体化石是湖泊海洋沉积物的重要磁性载体和古环境替代性指标. 对纯培养趋磁细菌Magnetospirillum magneticum AMB-1的全细胞样品和纯化磁小体样品的磁学和电子显微镜分析结果表明: AMB-1合成的磁小体是单畴磁铁矿, 它们在胞内呈片段状的单链排列(由3~5条短链组成). 全细胞和纯化磁小体样品之间的磁学性质的显著差异主要由静磁相互作用(与磁小体的空间排列有关)造成. 对于全细胞样品, 链内磁小体间的静磁相互作用强, 而链间的静磁相互作用弱, 其?比值为3.0; 对于纯化磁小体样品, 磁小体链的坍塌聚集导致链间和颗粒间的静磁相互作用都明显增强, 导致样品的矫顽力降低, ?比值降至1.5. 这些结果对于认识磁小体化石的古地磁学和环境磁学意义以及拓展磁小体在生物材料方面的应用具有参考价值.     

磁学和磁性材料的进展近况

磁学和磁性材料这一领域,至少在本世纪二十年代就已是具有丰富内容的成长了的学科,但是却从来没有过象最近十五年来所出现的蓬勃而迅速的发展。这种情况和新近出现在半导体物理及其应用方面的情况一样,都受到了两种因素的促进作用,这就是实际利用方面的广泛需要和新的、较易于作理论分析的材料的发现,从而出现了前所未有的基本研究和技术应用密切结合的景象。     

粒状磁记录介质的磁粘滞性

一、引言 从磁化强度对时间的对数依赖关系,可导出磁粘滞系数S=—dM/dlnt;并且知道S与磁性材料的不可逆磁化率S_(irr)成比例,可以写成如下形式:     

巨磁电阴效应吸引诺贝尔物理学奖

2007年度诺贝尔物理学奖于10月9日揭晓,法国人阿尔贝·费尔(Albert Fert)和德国人彼得·格林贝格尔(Peter Grnberg)因巨磁电阻方面的贡献获得2007年度诺贝尔物理学奖。这两名科学家获奖的原因是先后独立发现了"巨磁电阻"效应。瑞典皇家科学院在评价这项成就时表示,今年的诺贝尔物理学奖主要奖励"用于读取硬盘数据的技术"。     

自旋玻璃

自旋玻璃是一种非晶态磁性材料,对它的研究具有高度的科学意义和极大的潜在应用价值,自旋玻璃相是一种新的磁相,其内部自旋分布与玻璃中的原子分布类似,因此具有这种磁相的材料名曰“自旋玻璃”,在实验上,自旋玻璃由自旋系统在高温下急冷而得,     

分子基磁性材料的研究与展望

根据当前国际前沿的研究动态 ,结合作者在该领域的多年工作 ,对新一代的功能材料———分子基磁性材料的发展历史、研究基础和可能有突破的研究热点体系作了通俗的介绍 ,并简述了其潜在的应用前景