晶体畴反转过程中畴壁运动与极化电流特性研究

为了解晶体畴反转的动力学过程,利用马赫-曾德干涉实验系统,研究了外电场极化下掺镁铌酸锂和纯净铌酸锂晶体在畴反转过程中的畴壁运动和极化电流特性。实时记录了掺镁7 mol%、掺镁5 mol%铌酸锂和纯净铌酸锂晶体在畴反转过程中的畴壁特征和极化电流变化情况,发现离散的畴壁速度脉冲伴随着离散的极化电流脉冲,连续的畴壁速度脉冲对应着连续的极化电流脉冲。掺镁铌酸锂晶体正向反转和纯净铌酸锂反向反转的畴壁速度变化和极化电流变化比较尖锐,而掺镁铌酸锂晶体反向反转和纯净铌酸锂正向反转的畴壁速度变化和极化电流变化比较缓和。最后对实验现象进行了解释。     

铁电材料的非线性本构行为

针对铁电试样电畴随机分布的情况,提出了多电畴力学模型．模型中极化后的铁电试样由许多靠近极化电场方向的随机分布的电畴所组成．每个电畴看作是一个单元,每个单元的翻转驱动力计算公式中的应力和电场强度采用宏观应力和电场强度,利用标定的电畴翻转驱动力与电畴翻转体积分数之间的强化关系,计算出每个单元的电畴翻转体积分数,将外加应力和电场强度和求得的电畴翻转体积分数代入本构方程就可以求得各个单元的应变和电位移,对所有单元进行体积平均得到铁电试样的宏观本构响应．同时也对铁电试样的非线性本构行为进行了有限元模拟．在有限元计算中,首先由宏观应力和电场强度计算出每个单元电畴翻转驱动力,进而得到各单元电畴翻转体积分数,就可以针对本次加载进行有限元计算,计算中考虑到各单元自发极化方向不同而引起的交互作用得到各单元的应力、应变和电位移,体积平均求得试样的宏观本构行为．根据以上两种方法进行了计算,计算结果包括单轴力加载和单轴电加载下的应力应变曲线、应力电位移曲线以及力电耦合加载下铁电试样的电滞回线、蝶形曲线,理论预测与实验结果符合良好．     

外磁场作用下缺陷区的磁畴变化

运用磁力显微镜观察外磁场作用下缺陷处的微磁场变化,通过分析缺陷附近磁畴的变化特征得出材料中存在缺陷时,缺陷对畴壁形成钉扎,使得缺陷两侧形成反向势垒,阻碍了畴壁运动,在缺陷边缘附近导致磁荷聚集,形成微磁固定结点,由于微磁固定结点内磁化强度的法向分量不连续,缺陷区形成泄漏微磁场,泄漏微磁场的奇异特征包含了缺陷信息,为缺陷微磁生成机理和微磁检测研究提供了理论和实验支撑.     

纳米带中涡旋畴壁在磁场驱动下的振荡行为

利用微磁学模拟软件(OOMMF),对坡莫合金纳米带中涡旋畴壁在略高于Walker极限的磁场驱动下的动力学行为进行模拟,分析外磁场强度、纳米带尺寸及自旋极化电流对畴壁振荡频率的影响。结果表明,纳米带中涡旋畴壁的振荡频率随外磁场强度的增大而增加,随着纳米带宽度的增加呈先增加后减小再增大最后基本保持不变的趋势;外加与磁场方向相反的平衡电流,虽然不改变畴壁振荡频率随外磁场强度和纳米带宽度的变化规律,但能起到减小畴壁振荡频率的作用,且平衡电流随外磁场强度和纳米带宽度的变化趋势与畴壁振荡频率基本相反,而其随着阻尼系数的增大而线性增加。     

微型薄膜磁阻传感元件的磁畴和畴壁状态的转变过程

用Ｂｉｔｅｒ粉纹技术研究了长×宽为４０μｍ×３００μｍ，厚度为４０ｎｍ的微型ＮｉＦｅ磁阻元件，在难轴方向反磁化过程中曲折状磁畴的转变过程，观察和分析了曲折状畴形成、Ｎｅｅｌ壁合并、封闭畴和钩形畴转变及Ｎｅｅｌ壁状态转变等一系列过程     

岩石单轴压缩下破坏失稳过程SEM即时研究

通过在扫描电镜下进行单轴加载实验,即时观察分析岩石受力过程中微裂纹的萌生、扩展和贯通破坏的全过程,得到各试样的应力 应变曲线及其所对应的微结构变化的电镜照片·实验结果表明,岩石试件的变形与破坏过程可以分为裂纹压密、微裂纹萌生和扩展以及断裂破坏３个阶段;微裂缝首先在预裂缝周围的拉应力集中区产生,随着外载荷的增加不断扩展,最后形成与最大主应力方向平行的宏观断裂带·     

面内场对枝状畴形成的IID畴壁中VBL链的影响

实验研究了面内场作用下枝状畴形成的第2类哑铃畴(IID)畴壁中垂直布洛赫线(VBL)链的解体过程.发现存在一个与材料参量有关的临界面内场范围[H(0)ip对应IID畴壁中垂直布洛赫ip,H(1)ip],其中H(0)线链保持稳定的最大临界面内场,H(1)ip对应IID畴壁中垂直布洛赫线链完全解体的最小临界面内场.此外,实验发现不同低直流偏场下产生的枝状畴在面内场作用下的软化过程相同,且在这个临界面内场范围内畴壁中的VBL是逐步丢失的.同时实验结果也证明了枝状畴畴壁中VBL是随机分布的.     

转动面内场作用下普通硬磁泡畴壁中垂直布洛赫线的消失

通过实验研究了转动面内场作用下普通硬磁泡(OHB)畴壁中垂直布洛赫线(VBL)的消失规律.结果发现,转动面内场作用下OHB畴壁中VBL的消失存在一个临界面内场范围[H(0)ip,Hip′],比不转动面内场时的临界面内场明显变窄,主要是由Hip′的迅速下降引起的.证明了面内场作用下VBL的最易消失方向为面内场与畴壁垂直的方向.     

KNbO_3 180°畴的第一性原理计算

利用第一性原理计算方法,考察铁电材料KNbO3的180°畴结构,并计算以K和Nb原子为对称中心的畴壁厚度、畴壁能及两种畴壁间移动的势垒高度.结果表明:该材料的畴壁厚度为1~2个晶胞常数;以K原子为对称中心的畴壁更稳定,其畴壁能为7.58 mJ/m2;以Nb为对称中心的畴壁不稳定,会逐渐变为以K为对称中心的畴壁,其畴壁能为15.16mJ/m2;畴壁移至最近邻晶格位置的势垒值为7.58mJ/m2.     

温度对IID畴壁中VBL解体临界面内场的影响

实验研究了温度和面内场对液相外延石榴石磁泡薄膜内,第II类哑铃畴(IID)畴壁内垂直布洛赫线(VBL)链稳定性的影响.研究发现,在室温到T0′的任一温度下,IID畴壁中VBL的消失都存在一个临界面内场范围[H(1)ip(T)相似文献   

ZrO2陶瓷材料在水环境中的疲劳断裂特性

采用断裂力学中的四点弯曲试验法 ,对 Zr O_2 陶瓷材料分别在大气、水环境中的静疲劳和循环疲劳破坏特性进行研究 ,通过扫描电子显微镜 (SEM)对试验片断裂面的微细组织进行观察 ,分析并阐明了造成材料疲劳断裂的机理 .结果表明 ,相同应力条件下 ,材料在水环境中的疲劳寿命比大气环境中低以及循环疲劳对材料的疲劳寿命起到劣化作用 ,该劣化作用可以认为是由于循环应力使得微裂纹增加和扩展造成的 .     

拉应力对磁畴壁运动及磁声发射行为的影响

本文观察了晶粒取向3%Si-Fe在外加拉应力和磁场作用下,磁畴壁的运动及声发射强度(MAE)变化的一些现象.当应力较小时,MAE(RN)随应力变化较复杂,在大应力下,MAE(RN)显著降低.在硅钢片中,磁畴结构随拉应力的变化特性与产生的MAE有良好的对应性.取向纵向硅钢片沿轧向磁化时,180°条状畴会随场强变化而在某位置附近左右转动.磁畴受拉应力时产生分裂,其分裂速度是不连续的.当σ>200MPa时,条状畴似乎又有一定程度的宽化.     

磁性薄膜磁畴图像的傅里叶光谱

提出一种快速估测大面积磁性薄膜磁畴结构的方法──傅里叶光谱分析法．利用偏振光透射半透明磁性薄膜产生的法拉第旋转效应,让穿过磁性薄膜后具有不同偏振面的光再经过检偏器,调整检偏器的晶轴方向使之与某一部分光的偏振面垂直,于是一部分偏振光消光,而另一部能够通过,在足够远处便得到了代表磁性薄膜畴结构的衍射光谱,这种方法可用于磁性薄膜畴参数估计及磁性薄膜畴壁动态特性研究．     

混凝土三点弯曲试验的计算机模拟

根据混凝土试件三点弯曲试验的物理模型,用ＭＦＰＡ数值模拟系统对砂浆和混凝土三点弯曲试件中预裂纹的扩展直至试件宏观破裂的整个过程进行了模拟分析·计算机模拟给出了试件的载荷 加载步曲线和混凝土试件的破坏过程的应力分布图·最后,对试件的破坏过程进行了分析,认为裂纹尖端的拉应力是裂纹扩展的动力,指出了混凝土组成材料的非均匀性是造成裂纹扩展路径曲折性的重要原因·     

系列脉冲偏场作用下哑铃畴的行为

该文研究了由多枝畴收缩而成的哑铃畴在系列脉冲偏场作用下的行为，发现哑铃畴在系列脉冲偏场作用下，随脉冲偏场幅度的增加会出现改变方向以及丢失ＶＢＬ的现象。     

3类硬磁畴畴壁中垂直布洛赫线的温度稳定性

研究了温度作用下3类硬磁畴畴壁中垂直布洛赫线(VBL)的消失过程，发现和证实了普通硬磁泡(OHBs)，第Ⅰ类哑铃畴(IDs)和第Ⅱ类哑铃畴(IIDs)都存在一个与材料参量有关的VBL解体的临界温度范围，对同一样品而言，3类硬磁畴的起始临界温度是相同的，而VBL完全解体的最低温度却是依次增加的，在临界温度范围内，3类硬磁畴畴壁中的VBL是不稳定的，而且是逐步消失的。     

基于可调节判别器的领域适应

当前基于对抗学习的领域适应(DA)对目标样本的适应性较差,导致目标域的预测精确度较低,为此提出基于可调节判别器的领域适应(A-DADA)算法.首先,利用两个判别器分类概率的距离作为权重应用到目标域对抗训练损失函数中,旨在减少已对齐目标样本对抗训练的次数同时增加未对齐目标样本的对抗训练次数;其次,将平方熵损失函数作为最小...     

低频弱磁场下180°畴壁位移引起的磁损耗

在低频弱磁场下,铁磁性材料中由于畴壁的振动使周围磁通量改变,从而在材料内部形成微观涡流,导致损耗,这种因畴壁位移引起的微观涡流损耗对金属铁磁材料尤其突出,甚至超过通常意义下的涡流损耗。     

磁泡研究有新突破——在磁畴壁上读取信息

本文报告了最新重要科技信息.利用外加磁场控制布洛赫畴壁(简记BL)可产生磁化矢量复杂扭转.其中能形成一些磁化方向垂直指向膜面的小区域.称为垂直布洛赫线(或VBL).利用这些成对的布洛赫线,可以制成存储密度极高的计算机存储器,因为信息是在布洛赫线内被编码寄存的,而不是在磁泡本身内.因此,极限信息密度可达到10~(10)bit/cm~2,从布洛赫线存储器中检索信息只需要约2/1000s、而目前检索信息要10s.