非晶铁磁纤维应力阻抗效应的理论分析

玻璃包裹非晶铁磁纤维的应力阻抗效应在应力传惑器以及智能吸汲材料寺万回有巳大的潜在应用．本文从LLG和Maxwell方程出发,从理论上分析了非晶铁磁纤维的应力阻抗效应以及诸多内外部因素对它的影响．分析结果表明,当其他因素不变时,应力阻抗效应分别随着外应力、外磁场、饱和磁致伸缩系数、饱和磁化强度以及频率的增大先增后减,但对纤维半径变化最敏感,而饱和磁化强度对应力阻抗效应的影响则很小．上述研究对非晶铁磁纤维制造工艺的优化以及应力阻抗效应最佳实验条件的探索具有一定的指导意义．     

铁磁共振下磁各向异性材料的负折射特性研究

利用Landau-Lifshitz-Gilbert模型理论计算了铁磁共振条件下天然材料锰钙钛矿薄膜的张量磁导率,发现铁磁共振能够获得负的磁导率,而锰钙钛矿材料特有的庞磁电阻效应可以得到负的介电常数,这使得负折射率成为可能.结合麦克斯韦方程组,分析了铁磁共振时材料的微波传播特性.研究结果表明,在外磁场下天然锰钙钛矿材料不仅可以获得负折射率,更重要的是负折射的工作频率受到了外磁场强弱的调制,材料具备了可调谐特性.     

一种有机聚合物自旋模型的磁性质

利用s=2的大自旋和s=1/2的两个π型连接的小自旋组成自旋单元模型,按照一维伊辛问题的矩阵算法处理,探讨了有机聚合物的磁性质.用计算机模拟给出在外磁场作用下铁磁相互作用和反铁磁相互作用的磁化强度与磁感应系数与温度的关系.结果表明,在反铁磁相互作用下,随着外磁场的变化低温时磁化强度有三个极限值,其中两个是稳定的,一个是不稳定的.这个不稳定的磁化强度对应于一个临界磁场,低温时外场变化经过临界磁场时磁化强度发生突变.     

电动汽车永磁轮毂电机磁场非线性解析计算方法

针对传统解析法通常假设铁磁材料磁导率为无穷大、忽略了磁饱和效应的问题,提出一种考虑铁磁材料磁导率非线性影响的磁场解析建模方法。利用复数形式的傅里叶级数和柯西乘积将材料磁导率嵌入到静磁场求解中,将永磁轮毂电机分为定子齿槽、气隙和永磁体3个求解域,以矢量磁位为求解变量,根据激励源的不同在各求解域建立拉普拉斯方程或泊松方程,联立边界条件求得各域矢量磁位。根据材料非线性B-H曲线,利用迭代算法得到了各工况下定子齿上的相对磁导率分布,计算了空载、电枢、负载磁场分布及输出转矩,并通过有限元法验证了该非线性解析法较传统解析法更准确。     

纳米铁磁粒子磁化强度弛豫时间的非简谐效应

在原子作非简谐振动的情况下，求出在均匀外磁场中单轴铁磁粒子的弛豫时间与阻尼系数、粒径大小、温度等的关系.以球状纳米铁磁粒子作计算，探讨了原子非简谐振动和阻尼系数对粒子磁化强度弛豫时间的影响.结果表明：铁磁纳米微粒的弛豫时间随温度、粒径大小和阻尼参数均有明显改变，纳米微粒的小尺寸效应对纳米铁磁粒子的弛豫时间有明显影响.     

纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度的尺寸依赖效应

目前,纳米铁磁材料的磁学性质得到了广泛的关注.利用振动样品磁强计测试了纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度.结果表明,纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度低于粗晶Ni的饱和磁化强度和居里温度.而且,纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度都具有尺寸依赖特性.采用一理论模型解释了饱和磁化强度和居里温度的尺寸依赖特性.     

超颖材料特性对无线电力传输系统的影响

为了提高无线电力传输系统的传输效率和增大传输距离,在无线电力传输系统中采用了超颖材料.从负折射率和倏逝波出发,通过公式推导和仿真分析,探讨了超颖材料对倏逝波的增强效应.结果表明:当磁导率为负值时,超颖材料对倏逝波磁场的增强效应可使耦合系数成倍增大;而负的介电常数所引起的电场增强效应对耦合系数的影响较小;在现有无线电波段工作频率和厘米量级的传输距离条件下,负折射效应无法提高耦合系数,即无法提高传输效率,而需要制作工艺相对简单、磁导率为负的单负材料,以达到提高无线电力传输效率的目标.     

Mn掺杂的TiO2粉体的结构和磁性

采用溶胶-凝胶法制备了过渡金属Mn掺杂的TiO2基稀磁半导体粉末.XRD结果表明,所有样品均为锐铁矿结构,不存在任何杂相,且随掺杂浓度的增大,品格常数单调减小,表明Mn替代Ti进入晶格形成稀磁半导体结构.采用VSM检测样品磁性,x=0.06,0.08的样品显示为室温顺磁性,x=0.12的样品在刚加外磁场时,饱和磁化强度随磁场强度的变化类似铁磁材料的情形,但与铁磁材料不同的是随着H的增加,M并没有趋于饱和,而是像顺磁材料那样M随H的增加而线性增加.     

矩形超磁致伸缩材料板内涡流密度的分布

导体在变化的磁场中会产生涡流而引起涡流损耗,为降低涡流损耗的影响,需要对导体中的磁场及涡流进行研究.在给出的垂直于激励磁场的超磁致伸缩材料矩形板内部磁场强度方程的基础上,利用此方程的求解结果,计算得到了由二重Fourier级数表示的材料内部涡流密度的分布函数及整个板内每秒的涡流损耗,数值模拟了板内涡流的分布形式.进一步地,分别考虑了外激励频率,材料的电导率与相对磁导率对涡流的影响.随外激励频率、材料的电导率及相对磁导率的增大,板内涡流密度随之都增大.     

Fe1-xBx磁性纳米膜的制备和微波物性分析

为获得具有较高复磁导率虚部的磁性材料并研究其微波物性，采用磁控溅射方法，制备Fe1-xBx磁性纳米膜，以Landau-Lifshitz-Gibert方程研究复磁导率虚部随纳米膜各向异性场、饱和磁化强度和阻尼系数的变化规律，采用谐振腔法开展点频测试。结果表明，测试数据与理论计算值吻合较好。结合Fe1-xBx样品的制备，分析了其磁导率虚部随制备工艺、组分、厚度等的变化规律，这对于获得高磁导率（虚部）的磁性纳米膜具有指导意义。     

A novel approach to design microwave medium of negative refractive index and simulation verification

In this paper, a novel approach is presented to synthesize microwave medium of negative refractive index by incorporating metallic wire array with negative effective permittivity into the host media such as ferrimagnet-YIG （yttrium iron garnet） applied by external magnetic field whose permeability is negarive. We have designed the composite medium having negative refractive index in C/X band frequencies, analyzed and simulated its electromagnetic （EM） properties by use of EM EDA package based on time-domain finite integration method. The simulation results show that： ① the effective permittivity of the designed metallic wire array is negative in the frequency range from 7.02 GHz to 9.80 GHz; ② the permeability of YIG substrate immersed into an external magnetic field is negative in the frequency range from 5.22 GHz to 8.14 GHz; ③ EM wave can pass through the composite medium synthesized by the above designed metallic wire array and YIG substrate, and ④ the negative refraction behavior occurs on the interface between the composite medium and the normal material with positive refractive index in 7.51-8.13 GHz frequency range, in which the effective permitUvity of the metallic wire array and the permeability of YIG substrate are negative simultaneously. The full wave simulation has demonstrated that the effective refractive index of the designed composite medium is indeed negative and ascertained that the proposed approach to design microwave medium with negative refractive index is viable.     

左-右手系材料界面上的表面波

利用严格的电磁理论证明2种偏振入射都能在各向同性的负折射材料与正折射材料界面上激发表面波,并推导出了相应表面波的传播波矢和激发条件.针对电磁波在非线性左手系材料中的传播性质,研究左、右手系材料界面上非线性TE表面波的传播行为,分析表明:2种界面上的非线性TE表面波均存在频率通带和禁带.     

负折射率材料及其在THz频段的应用研究

负折射率材料是一种重要的新型人工合成材料,其主要特征是介电常数和磁导率都小于零,本文介绍了负折射率材料的物理机理及其在微波波段基础研究的最新进展,并对在THz频段的研究前景进行了分析。     

一维正负折射率光子晶体结构禁带及传播特性

采用传递矩阵的方法研究了由正折射率材料和负折射率材料交替排列组成的一维光子晶体结构的透射谱,并对其能带结构和色散关系进行分析,这种正负折射率光子晶体不仅存在一般的布拉格禁带,还存在低频共振禁带.本文也对含左手材料的一维无序结构的局域化进行了分析研究.     

应用阿贝折射仪测定四氢呋喃溶液的组成

应用阿贝折射仪测量四氢呋喃(THF)溶液的折光率,以确定THF的水及乙醇溶液的组成。研究表明,实验数据与文献值吻合良好:THF与水及乙醇的双组分溶液折光率与组成之间有很好的规律性,前者可以用抛物线关系式描述,后者可以用线性关系式描述,其相关系数R在0.99以上,标准偏差SD在0.0015以下,完全可以应用于相关溶液组成的测定。     

Optimization of block-floating-point realizations for digital controllers with finite-word-length considerations

The closed-loop stability issue of finite-precision realizations was investigated for digital control-lers implemented in block-floating-point format. The controller coefficient perturbation was analyzed resultingfrom using finite word length (FWL) block-floating-point representation scheme. A block-floating-point FWL closed-loop stability measure was derived which considers both the dynamic range and precision. To facilitate the design of optimal finite-precision controller realizations, a computationally tractable block-floating-point FWL closed-loop stability measure was then introduced and the method of computing the value of this measure for a given controller realization was developed. The optimal controller realization is defined as the solution that maximizes the corresponding measure, and a numerical optimization approach was adopted to solve the resulting optimal realization problem. A numerical example was used to illustrate the design procedure and to compare the optimal controller realization with the initial realization.     

最小偏向角法测量NaCl溶液浓度与折射率

借助自制空心三棱镜和分光仪,利用最小偏向角法,对不同浓度的NaCl溶液的最小偏向角进行了精密的测量;进而得出不同浓度溶液的折射率,再对浓度与折射率进行线性拟合,最后得出两者关系。     

热处理方式对残余磁场强度的影响

为了解不同热处理方式下铁磁材料的残余磁场强度变化规律,分别在弹性和塑性变形阶段对其进行了单轴拉伸试验。结果表明,在弹性阶段。随着拉伸载荷的增加。残余磁场强度和标准差都是减小的。在同一拉伸载荷作用下,调质热处理试样的残余磁场强度最大。退火试样次之,无热处理试样的最小;在鞭性变形的初始阶段,试样表面的残余磁场强度没有规律町循。当颦性变形较大时,试样表面各点处的残余磁场强度幅值波动很小,其均值和标准差几乎不再变化。可以根据铁磁材料残余磁场强度和标准雉的变化情况判断其是否承受过冲击载荷或大载荷,是否发生了塑性变形。