逆楞次定律效应的发现与验证(修订版)

提出了一种工作在超低频段表现出逆楞次定律效应的结构,该结构由高磁导率材料和串联谐振回路组成。当工作频率f大于谐振频率f0时,此结构表现出等效负磁导率效应;当工作频率f小于谐振频率f0时,此结构表现出逆楞次定律效应。基于电磁感应定律的理论分析与实验的验证结果一致。该结构等价于宏观的电磁超材料单元,其超低频、逆楞次定律效应将在新型高效变压器设计、超低频输供电等领域获得广泛应用。     

关于楞次定律的理解与讨论

在电磁学中占据着重要地位的楞次定律，是五年制大专物理教学的重点和难点，教材只对它作简单的讲述和一般应用，学生对此理解不透，也不能灵活应用，针对有关问题从三个方面分析，加深学生对其的理解，并利用几个特例对其进行较深入的讨论。     

负磁导率材料的微波反射行为

采用波导法研究了开口谐振环(split resonator rings,SRRs)负磁导率材料X波段(8-12 GHz)的微波反射行为.通过电路板刻蚀技术制备了六边形SRRs为单元的二维及三维样品.实验表明:二维负磁导率材料样品反射率曲线形成反射峰,其峰值点对应频率与材料谐振频率一致,反射率变化达到10 dB,在谐振频率两侧较窄的区域反射微弱;三维样品反射率曲线形成反射峰,其峰值点位置与材料谐振频率一致,调节晶格常数时材料反射行为变化较大;负磁导率材料反射相位随频率增大,二维样品在谐振频率处反射相位存在一个拐点.     

“巨”型负磁导率材料的优化设计

针对单回路＂巨＂型负磁导率材料结构和设计要求,基于神经网络和遗传算法理论进行了结构优化设计.通过正交实验法选出了负磁导率材料结构参数样本;利用HFSS得到的仿真实验样本对BP神经网络进行训练,建立了结构参数和结构性能之间的映射关系;根据设计要求定出相应的适应度函数表达式,经过遗传进化得到了优化的负磁导率材料结构参数.     

一类逆M矩阵的判定

首先利用初等变换给出了三角形逆M矩阵的判定方法，进而推广到可置换相似为三角形的非负矩阵．最后指出黄庭祝等在《特殊矩阵及应用》一书中的一个错误．     

一个12 GHz的新型C形双重负特异材料的设计

模拟一个12 GHz谐振频率下具有负介电常数和磁导率的新型C型单元电池,通常称为双负超材料(DNG)或左手材料. DNG形状为在电介质的一侧有相反的C谐振器,而在另一侧也是相同的形状.使用微波工作室(MWS)中的计算机模拟技术(CST)从DNG结构的模拟仿真中确定散射参数以及介电常数,渗透率和折射率. 为了验证结构参数的负值,使用了MATLAB. 由于其简单性,可扩展性和双负极材料的特性,这是一种在电磁学领域的新颖且有前途的设计方法.     

多层水泥结构吸波材料设计与测量技术研究

本文研究一种宽带多层水泥结构的吸波材料。通过在水泥材料中加入不同比例的石墨和铁磁粉末材料,并加工形成具有多层夹心结构的结构吸波材料。为了测量该结构吸波材料的等效电磁参数,我们进一步发展了与测量参考面无关的电磁参数测量方法,提出了一个用于参数提取的非线性方程,与原有的方程相比,该函数的数学性质更好,因而在迭代求解中会提高求解的收敛速度。其次,考虑迭代求解非线性方程过程中初值的选择问题,给出了针对该非线性方程的估计置信区域半径的公式。最后,针对该结构吸波材料进行了测量与等效电磁参数的分析计算,得到了有效介电常数和有效磁导率。     

不同材料逆古斯汉欣位移机理的对比研究

通过计算分界面附近的能流矢量曲线,对贵金属、超材料和负折射光子晶体表面的逆古斯汉欣位移的物理机制进行了研究.结果表明,虽然一定频率的入射光波在这3类材料表面反射时都能产生逆古斯汉欣位移,但逆古斯汉欣位移发生的物理机制完全不同.金属表面产生的逆古斯汉欣位移是因为TM偏振入射光诱导金属表面自由电子振荡,从而激发表面等离子体波;超材料表面产生的逆古斯汉欣位移是因为反射光束相对入射光束发生了相位突变;负折射光子晶体表面产生的逆古斯汉欣位移是光子晶体的等效负折射效应和周期性表面的综合作用,即全反射时激发了后向表面波.     

基于铁磁介质的左手材料

 超材料是近十几年来国际研究的热点,其中介电常数和磁导率同时为负数的左手材料是最典型一类代表,具有反向波、负折射系数等反常物理特性。左手材料虽然物理本质是等效连续介质,但实际上都是各种人工金属结构,物理特性决定于结构参数而非组成材料的特性。直接利用功能材料的本征物理特性产生负电磁参数进而获得左手特性,可以大大丰富左手材料的物理特性,并且将其跳出超材料设计的范畴,是左手材料领域中的特色研究领域。其中,基于铁磁介质的左手材料近年来已有较多研究。本文对基于铁磁介质的左手材料的研究进展做一综述。     

系统频率电磁调谐的双层薄膜声学超材料

为了拓宽声学超材料对低频声波的隔声带宽,设计了1种系统频率电磁调谐的双层薄膜声学超材料,该超材料由双层硅橡胶薄膜、薄膜之间的羰基铁粉、附加铅质质量块、铝质框架和电磁场加载装置等组成.运用COMSOL Multiphysics 5.5仿真和试验等方法,对声学超材料的声学性能进行了研究.研究结果表明:该声学超材料在低频范围内可实现良好的隔声效果;通过输入不同电流改变磁场强度,可以实现声学超材料固有频率的定向调节;与被动声学超材料相比,主动声学超材料实现了声学超材料隔声性能的非接触主动调谐,拓宽了声学超材料的声波控制带宽;在此基础上,通过进一步探讨材料参数对声学超材料声学性能的影响,发现双层薄膜的厚度越厚,杨氏模量越大,声学超材料将获得更宽的隔声带宽.     

浅谈“楞次定律”的教学体会及其应用

从能量守恒定律阐述了楞次定律的实质,对其＂阻碍＂二字作了深入细致的分析,并应用其介绍了一种判断三相电动机定子绕组首尾端的方法。     

暗能量转换成为附加磁能的论证

在PWM反激式开关电路中,开关管导通的时间为电感的储能阶段,开关管关断的时间为电感的释能阶段。依据电磁感应定律,在电感的储能阶段,当铁心被磁化到饱和之后,随着磁场的增加其磁通量将保持不变,电感将无自感电压产生,即楞次定律失效,导致没有了输入电能,但是储存的磁能却会随着磁场的增加而增加,产生出附加磁能,表现出电磁能量放大现象。依据能量守恒定律,只会是暗能量参与转换成为了附加磁能,才会促成电磁能量放大现象。     

光的折射定律的发现与理论推导

回顾了光的折射定律的发现过程,并分别从光的波动说及光子理论等方面对光的折射定律进行了理论推导.     

TFR与逆幂律模型下Weibull分布序加试验的Bayes分析

讨论了TFR模型下weibull分布序进应力加速寿命试验的寿命分布，并就逆幂律模型给出了分布参数及加速方程系数的Bayes估计，并通过一个实际例子进行了说明。     

元素周期律的发现和门捷列夫的科学思想

本文试图用辩证唯物主义和历史唯物主义的观点,较全面地分析了周期律产生的历史背景,指出这是19世纪60年代自然科学自身矛盾运动的必然结果。     

合同法诚实信用原则比较研究

诚实信用原则在当代合同法中的作用有不断加强的趋势，它不仅是当事人的行为准则，而且具有平衡利益的功能，它赋予法官自由裁量权，以实现社会正义，因而在大陆法系合同法，英美法系合同法、中国合同法以及有关的国际条约和惯例中都作了规定，诚实信用原则具有高度的概括性，开放性和包容性，因而两大法系的各国均采用判例形式或在司法实践中将其具体化，以克服该原则适用的不确定性和不可预测性，值得中国合同法借鉴。     

金属杨氏模量的动态法测量研究

本文研究了动态法测金属杨氏模量实验中吊扎点位置、试样的尺寸及悬线的材料和规格与共振频率之间的关系，介绍了用内插法和外延法确定节点处共振频率的方法和几种快速、准确鉴别真假共振信号的方法。     

二阶曲线上的蝴蝶定理及其有关问题

将圆上的蝴蝶定理推广到二阶曲线上 ,并给出解几“名题”一种简易的证明方法     

推铅球技术与黄金分割律的关系

阐述了黄金分割律与推铅球的滑步距离、出手高度和速度之间关系 ,并对铅球的教学和训练提出有益的建议