一种利用霍尔效应测量螺线磁场的新方法

给出了一种利用霍尔效应测量螺线管磁场的新方法：用数字电压表取代电位差计等诸多仪器测量霍尔电热差，进而计算出通电长直螺线管内轴向磁场的分布，实验证明，该方法测量精度高、稳定性好，克服了以往测量方法的缺点，极大地提高了实验精度和实验效率。     

数字式仪表在电磁学实验中的应用研究

分别通过惠斯通电桥测电阻实验、电位差计校表实验、霍尔效应测量磁场实验、冲击电流计测电容及高电阻实验对数字式仪表与指针式仪表进行了比较研究,详细阐述了用数字式仪表替代指针式仪表的优势,给出了每个题目具体的实验研究成果,总结了数字式仪表应用于电磁学实验的研究成果.     

对霍尔效应测量磁场实验的方法改进

针对大学物理实验中"霍尔效应法测量磁场"项目只能测长直螺线管轴线上的磁场分布的不足,提出一种改进方法,测量任一未知磁场在二维空间中的分布,进而可扩展到测量三维空间磁场的分布。经改进后的实验可使学生深刻理解霍尔效应测磁场的原理及磁场的性质,并可作为设计性实验项目在大学物理实验课中开出,培养学生的创新意识。     

测量纳米材料电阻率和磁阻的两种高精度方法

研究纳米材料内部结构和电阻输运机制需要有高精度的仪器来测量纳米材料的电阻率和磁阻．凯尔文直流双臂电桥和直流电位差计具有灵敏度高、读数精确和使用方便的特点，尤其是直流电位差计在使用时不影响被测对象的原来的状态，是精确测定纳米材料电阻率和磁阻的有效工具．本文介绍了它们的测量原理和方法以及在实际操作过程中要注意的一些问题     

用霍尔效应实验仪测量周围环境磁场的探究

在原霍尔效应实验的基础上,运用磁场叠加原理,提出用作差法和电位调零法来测量霍尔电压,这两种方法不仅能够消除不等位电势差与环境因素对霍尔效应实验的影响,还能够很好地测量外界环境磁场在霍尔片所在位置处的磁感应强度的大小.     

霍尔效应法测磁场实验的探讨

针对霍尔效应法测磁场实验教学中发现的学生测量数据误差的问题，分析了实验中各种可能的误差来源，使学生对该实验误差来源更清楚。同时指出了减小误差的相应措施，以便更好地服务于教学。     

电动势的测量偏差分析——以热电偶为例

直流电位差计可以较准确地测量出被测值,但仍旧存在一定的偏差.对运用直流电位差计测量热电偶热电动势产生的偏差进行分析,计算了测量系统的A类和B类不确定度.介绍了可以修正测量系统部分偏差的方法,说明了可略去的偏差原因.     

磁致伸缩与霍尔效应综合实验仪的设计与实现

在磁场测量实验仪器的基础上,采用电阻应变计法研制了磁致伸缩与霍尔效应综合实验仪.该仪器既适用于高校课堂教学演示,又可以作为物理实验仪器供学生自行操作.     

温差电动势测量中的仪器选择

以热电偶比较法定标实验为基础，讨论了实验中使用电位差计测量温差电动势的弊端，指出数字电压表取代电位差计的可行性和优越性。     

分压箱对电位差计灵敏度的影响

采用实验的方法,研究了直流分压箱的电阻值对电位差计灵敏度的影响.结果表明,当电位差计的灵敏度达到10时,实验结果接近实际值.这对科学设计和选择直流分压箱的电阻值提供了一种参考依据.     

高压交直流输电比较研究

比较了高压交流输电和高压直流输电的差异,认为,输送同样的电能,高压直流输电损耗少的原因在于载流子在晶格势场中的能态低;由于载流子受到感应电场的作用,高压交流输电载流子在晶格势场中的能态将高于高压直流输电载流子的能态。不论高压交流输电还是高压直流输电都存在着趋肤效应,直流趋肤效应起源于载流子受到的霍尔电场力;交流趋肤效应起源于载流子除了受到霍尔电场力外,还受到了交变电场力的作用.     

霍尔效应对磁场作用下电化学分形沉积物形貌的影响

运用霍尔效应的原理,分析了在磁场中电化学分形沉积物形貌与无外加磁场时电化学沉积物正常生长分形明显不同的原因,解释了分形沉积物形貌变化与外加磁场的方向、强度之间的关系,半定量分析了霍尔效应对电化学分形沉积的影响程度.研究结果表明:当无外加磁场时,在分形沉积物分枝上只存在平行于分枝的正向电压;当存在外加磁场时,因为霍尔效应,在分形沉积物分枝上,除了存在平行于分枝的正向电压外还存在垂直于分枝的切向电压,使后继的形核和生长在分枝的低电位侧占优势,这是造成沉积物形貌改变的重要原因.     

稳恒电流电能输运问题分析

分析了稳恒电流电能传输的空间局域性,认为稳恒电流也存在着趋肤效应,其机制是电流的磁场力作用产生了霍尔电场,霍尔电场对载流子做功使之在晶格势场中的能态升高,载流子远离了原子实,产生了霍尔电压.霍尔电场与电流磁场构成的玻印亭矢量表示了稳恒电流能量的传输方向,稳恒电流能量是在导体内部传输的.     

高压直流输电优势微观分析

从微观角度分析了交流输电、低压直流输电和高压直流输电过程中霍尔电场强弱的问题,认为交流输电和低压直流输电由于产生的霍尔电场过强,使得载流子在晶格势场中的能态升高,减小了载流子功函数,提高了载流子从导体表面逸出的概率,表现为磁阻增大;而采取高压交流输电,由于降低了载流子漂移运动速度,大大削弱了霍尔电场,使得载流子在晶格势场中的能态变化不大,载流子功函数减小不多,载流子从导体表面逸出的概率不高,减小了磁阻.因此,高压直流输电是电路上能量损耗最小的输电方式.     

电趋肤效应机理与应用

比较研究了电趋肤效应机理及电趋肤效应的应用问题,讨论了静电趋肤效应和电流趋肤效应（直流电趋肤效应和交流电趋肤效应）,分析了直流电趋肤效应和交流电趋肤效应机理上的差别,分析了高压交流输电和高压直流输电的优缺点.认为静电趋肤效应是由于外电场对处于场中导体内负电荷做功,使之在晶格势场中的能态升高,从而分布在导体的外表面上;直流电载流子在横向电场和磁场共同作用下产生趋肤效应;交流电载流子除了与直流电载流子具有产生趋肤效应相同的原因外,还会受到感应电场的作用,能态升高后产生趋肤效应,因此交流电趋肤效应明显强于直流电趋肤效应.正因为如此,现代发展起来的高压直流输电较高压交流输电更节省电能.     

Direct electronic measurement of the spin Hall effect

The generation, manipulation and detection of spin-polarized electrons in nanostructures define the main challenges of spin-based electronics. Among the different approaches for spin generation and manipulation, spin-orbit coupling--which couples the spin of an electron to its momentum--is attracting considerable interest. In a spin-orbit-coupled system, a non-zero spin current is predicted in a direction perpendicular to the applied electric field, giving rise to a spin Hall effect. Consistent with this effect, electrically induced spin polarization was recently detected by optical techniques at the edges of a semiconductor channel and in two-dimensional electron gases in semiconductor heterostructures. Here we report electrical measurements of the spin Hall effect in a diffusive metallic conductor, using a ferromagnetic electrode in combination with a tunnel barrier to inject a spin-polarized current. In our devices, we observe an induced voltage that results exclusively from the conversion of the injected spin current into charge imbalance through the spin Hall effect. Such a voltage is proportional to the component of the injected spins that is perpendicular to the plane defined by the spin current direction and the voltage probes. These experiments reveal opportunities for efficient spin detection without the need for magnetic materials, which could lead to useful spintronics devices that integrate information processing and data storage.     

基于心脏刺激的强脉冲磁场刺激器的设计

提出了一种强脉冲刺激器的设计方案,应用此方案设计了一台基于心脏刺激的强脉冲磁场刺激装置.该装置的充电电压达到1200V时,在刺激线圈中心可以获得磁感应强度为10.6 T的磁场.阐述了该磁场刺激装置的具体设计思想和磁感应强度的计算方法.应用刺激线圈中心磁感应强度为2.7 T,周期为0.2Hz的脉冲磁场刺激开胸蛙的心脏,结论是脉冲磁场直接刺激蛙的心脏可以改变蛙的心率.