准一维基于分子亚铁磁体自旋系统磁化率性质研究

基于交替自旋Ising—Hamiltonian模型,用量子转移矩阵方法,研究了不同外场条件下准一维基于有机分子亚铁磁体磁化率的结构序参量．对磁化率一的研究表明：双自由基和单自由基的交替有机自旋链的亚铁磁自旋排列等效于有效自旋S=1／2的铁磁相互作用链,双自由基有机高分子对具有单一成分的有机基于分子亚磁体具有绝对优势．量子Monte Carlo方法和精确对角化方法的计算结果两者相符,且与某些实验结果定性相符．     

单分子磁体与分子自旋电子材料

从单分子磁体合成、结构和性质及其在分子自旋晶体管、分子自旋电子管中的应用等方面,结合最新研究成果对这一有着应用前景的领域作了简要概述.单分子磁体是由内部的磁核和外围的有机分子壳层组成,可以通过修饰有机配体的基团和交换内部磁性离子等方法改善其物理和化学性能:带有烷基间隔基的[Co(Tpy-(CH2)5-SH)2]单核磁分子是一个弱偶合体系,而无烷基间隔基的[Co(TerPy)2]是强偶合,且Kondo温度异常地高(约25 K);将含两个磁中心的二核钒分子([(N,N',N"-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane)2 V2(CN)4(μ-C4N4)])嫁接到电极表面出现有趣物理效应.上述就是在分子水平上研究电子自旋和电荷的分子自旋电子装置.     

基于分子设计的有机铁磁体研究

有机铁磁体是材料科学中一个全新的研究领域,具有十分广阔的应用前景。由铁磁理论铁磁体可知物质的铁磁性来源于原子中未成对抵消电子的自旋（称之为顺磁中心）及自旋间的交换作用,因此可围绕如何引入顺磁中心及顺磁中心间的交换作用通过分子设计与化学合成而获得有机铁磁体。在本文中介绍了有机铁磁体分子设计的基本思想及目前最主要的几种有机铁磁体分子设计方法。并在文章的最后对作者近期在有机磁方面的研究工作进行了简要的总     

单分子磁体耦合铁磁电极的量子输运

用主方程方法研究单分子磁体与两个铁磁电极耦合的自旋极化输运特性,对左右铁磁电极的自旋极化方向成任意角的情况,计算了单分子磁体量子态的占据率及通过系统的电流和隧穿磁阻(TMR).态的占据率随时问的变化表明单分子磁体的自旋翻转,当时间足够长时,占据率达到稳态,不同的夹角发生翻转现象的时间不同.这些结果为磁性分子器件的设计提供了理论依据.     

有机分子磁体的研究进展

在大量文献的基础上对有机分子磁体进行分类，从有机分子铁磁体、有机金属分子铁磁体和无机分子铁磁体三个方面介绍了有机分子磁体的最新研究进展。     

合成金属有机(高分子)铁磁体

本文介绍了纯有机(高分子)磁体及金属有机(高分子)磁体的种类、结构和发展慨况,并概述了近年来我们所合成的常温稳定二茂铁型有机(高分子)铁磁体及其应用前景.     

Heitler-London近似下自旋空间中H2分子的能量本征值

对于H2分子系统可采用Heitler-London近似及"分子轨道近似"进行计算.虽然两种近似得出相同的总能量以及相同的轨道波函数,但是总能量在单电子能量、库仑能量和交换能量三者之间的相对分布不相同.由"分子轨道近似"所得的交换积分总为正值,而Heitler-London近似所得的交换积分可正可负更接近实际.因此对于H2分子模型,Heitler-London近似比"分子轨道近似"更为准确一些.所以采用Heitler-London近似下在自旋空间中利用自旋-自旋相互作用的自旋置换算符讨论了H2分子的能量本征值.     

双稳态分子的自旋调控与功能化

主要综述了作者近几年来在双稳态分子的自旋调控和功能化方面的工作进展,特别是对于自旋交叉化合物,系统地研究了通过化学方法(配体场设计、溶剂交换、晶型)和物理方法(温度、光学、力学)等对金属离子Fe(II)自旋态的有效调控.在此基础上,作者还将自旋交叉与发光两种性质关联在一起,设计合成了具有自旋转变-荧光耦合性质的双功能材料.     

基于有机分子亚铁磁体棱型自旋链外场下的热力学性质研究

基于近来有机高分子亚铁磁体在试验上成功的合成，本文采用量子转移矩阵方法，研究一维反铁磁-铁磁自旋1／2棱型自旋链在外场条件下低温下的热力学性质．磁化强度在低温下随外场的变化出现台阶式的平台结构，并表现出三个临界外场值，反映了系统磁相互耦合作用与热力学波动间的相互竞争；同时磁化率在外场下呈现双峰结构，其来源于系统在外场下的能隙和长程序参量的变化．本文的数值结果表明该棱型链与自旋1-1／2海森堡链性质一致．     

在外磁场中对铁磁体、反铁磁体、亚铁磁体的自旋波谱的讨论

在外磁场中我们用量子理论方法计算了铁磁体、反铁磁、亚铁磁体的自旋波谱,并对自旋波的特点进行了讨论。我们发现亚铁磁体既有类似于反铁磁体的磁序特性,又有类似于铁磁体的波谱特性。     

交换积分变化对低温二维亚铁磁体能谱的影响

运用Heisenberg交换作用模型、spin-wave和Green＇s function方法研究了与低维有机磁性系统接近的二维正方晶格绝缘亚铁磁体的自旋波谱,并分析了不同方向上能谱谱线随系数J1/J2增加的变化规律,得到了如下结论：随磁性离子间的交换积分发生改变,磁振子能谱也发生了改变,沿某一方向能谱的变化与此方向上交换积分的变化密切相关。系统沿某一方向上交换积分的变化,导致形成所谓“自旋梯”时,谱线退化成5条能级,除最大的磁振子能谱线与最小的磁振子能谱线外,其余3条磁振子能谱线是二重简并的．系统的磁振子能谱E1、E3、E5、E7、与E6、E8、E2、E4关于E／J=0线对称分布。     

T型有机器件自旋注入效率的提高

考虑到有机半导体中特殊的载流子电荷自旋关系,建立了一个自旋注入有机半导体的简单的T型器件模型,运用自旋扩散理论计算得出了此模型的电流白旋极化率并与铁磁／有机半导体异质结构的注入效率进行了比较．理论计算发现T型模型中通过调节分支电流的大小会使自旋极化率较铁磁／有机半导体模型有明显的提高,并讨论了极化子比率、外加电场、自旋相关界面电阻以及有机半导体电导率等因素对电流自旋极化性质的影响．     

NdFeB磁粉表面包覆有机硅树脂防氧化研究

采用溶胶一凝胶方法和旋涂技术，用正硅酸乙酯的乙醇溶液，经过水解、缩聚和干燥，最后在ＮｄＦｅＢ磁粉表面形成了有机硅树脂薄膜（厚度用旋转的速度控制）．用ＳＥＭ，ＴＧ和ＤＴＡ技术对包覆有机硅树脂的磁粉表面形貌和组成及防氧化特性进行了研究，对其包覆磁粉的磁性能进行了测试．     

磁性材料的交换偏置效应浅谈

交换偏置效应的根源在于铁磁反铁磁界面处交换各向异性能的存在,该效应导致磁滞回线偏置,已应用于信息存储技术及永磁体磁性增强。文章介绍了磁性材料的交换偏置研究进展情况、交换偏置效应的应用、交换偏置计算模型、交换偏置材料制备手段等方面,展望了在新理论、新实验技术的推动下交换偏置研究的前景。针对òscar Iglesias等提出的计算交换各向异性能的公式,提出了通过自洽场理论来得到更为准确的结果。     

Observation of the spin Seebeck effect

The generation of electric voltage by placing a conductor in a temperature gradient is called the Seebeck effect. Its efficiency is represented by the Seebeck coefficient, S, which is defined as the ratio of the generated electric voltage to the temperature difference, and is determined by the scattering rate and the density of the conduction electrons. The effect can be exploited, for example, in thermal electric-power generators and for temperature sensing, by connecting two conductors with different Seebeck coefficients, a device called a thermocouple. Here we report the observation of the thermal generation of driving power, or voltage, for electron spin: the spin Seebeck effect. Using a recently developed spin-detection technique that involves the spin Hall effect, we measure the spin voltage generated from a temperature gradient in a metallic magnet. This thermally induced spin voltage persists even at distances far from the sample ends, and spins can be extracted from every position on the magnet simply by attaching a metal. The spin Seebeck effect observed here is directly applicable to the production of spin-voltage generators, which are crucial for driving spintronic devices. The spin Seebeck effect allows us to pass a pure spin current, a flow of electron spins without electric currents, over a long distance. These innovative capabilities will invigorate spintronics research.     

数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制

提出数字孪生驱动下永磁同步电机（PMSM）滑模变结构一体化解耦控制方法,改善永磁同步电机控制能力。构建基于数字孪生技术的永磁同步电机控制结构,通过设备层采集实际永磁同步电机运行数据及环境数据,作为数字孪生驱动数据来源,孪生建模层依据获取永磁同步电机数据,构建永磁同步电机的数字孪生驱动模型以及虚拟场景,经虚拟模型与虚拟场景耦合后,在虚拟场景中还原永磁同步电机运行状态;在孪生控制层中设计精确线性化解耦控制方法,并构建速度、电流一体化滑膜解耦控制器,在虚拟环境中通过解决永磁同步电机速度与电流之间的非线性耦合问题,完成实体电机解耦控制;同时数字孪生控制结构各层之间通过孪生数据传输实现数据交换与指令下发,实现有效的电机控制。经实验验证：经该方法控制后,永磁同步电机可在负载突加与突卸状态下保持平稳的电流与转矩,同时还可以迅速调整电机转速,使电机保持在理想状态下运行。     

铁磁体/有机体/铁磁体三明治结构的隧穿磁电阻

对铁磁体/有机体/铁磁体三明治结构的隧穿磁电阻进行了研究.考虑有机层对自旋的过滤作用,用Slonczewski自由电子理论模型计算了不同的隧穿势垒下在高自旋过滤因子和低自旋过滤因子两种情况隧穿磁电阻随有机层厚度的变化.计算结果供设计新的有机自旋电子器件参考.     

钕铁硼磁体的AlCl3+LiAlH4有机溶液镀铝研究

研究了钕铁硼磁体在氯化铝和氢化铝锂的四氢呋喃－苯溶液中电镀铝（包括电镀液的制备和磁体的表面处理）,结果表明此方法是钕铁硼磁体有效的防腐蚀手段,并获得了银白色、细晶致密、有良好结合力和防腐蚀性能的铝镀层,测定了磁体镀铝前后的极化曲线     

Tm_2 ( Fe Ga)_( 1 7)化合物自旋再取向的分析

本文用单离子晶场模型分析了 Tm2 (Fe Ga) 1 7- x Gax 化合物自旋再取向现象 ,计算了这些化合物的自旋再取向温度 ,并与实验数据进行了比较 .还计算了 4 f -3d交换能 ,讨论了 Ga取代对晶场的影响