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.     

霍耳测量中的新效应

用霍耳效应法测量磁场，观察到了一种新效应，即当霍耳电极不恰好处在同一等位线上时，磁阻效应对不等位电压也有贡献，从而影响到磁场测量的准确度。提出了一种克服这一困难的新方法．     

用电子分析天平测载流导体的磁场力及真空磁导率

介绍了用电子分析天平测量平行载流导体间的磁场力和真空磁导率的原理和方法.     

基于动态磁化的结构钢磁导率和电磁损耗测量方法

结构钢的磁导率和电磁损耗等磁参数的测量对于研究其应力状态、成分以及缺陷等具有重要意义。该文提出了一种利用动态磁化法快速测量结构钢磁导率和电磁损耗的方法,介绍了实现该方法的测量装置,并利用该方法测量了Q235钢的磁导率和电磁损耗,探讨激励电流幅值和频率对测量结果的影响规律。实验结果表明:该方法可用于测量结构钢处于弱正弦磁场下的磁导率和电磁损耗。随着激励电流幅值增大,磁导率和电磁损耗增大;随着激励频率增大,磁导率减小,电磁损耗增大。作为应用实例,该文还研究了磁导率和电磁损耗与构件应力的关系。结果表明:随着结构压应力减小,拉应力增大,磁导率和电磁损耗增大。该方法可用于对应力状态进行评价。     

基于霍尔传感器的真空磁导率的间接测量

根据毕奥—萨伐尔定律得出载流圆线圈中心处磁场的公式,再间接导出真空磁导率的测量表达式,然后利用高灵敏度集成霍耳传感器探测载流圆线圈中心处的磁感应强度,即可得出真空磁导率值.该方案原理简单、方法可靠,具有一定的应用价值.     

超高真空热阴极电离规中自发X射线效应的消除

热阴极电离真空规在测量超高真空(<10~(-8)乇)时,必须首先设计为减弱或消除管内自发X射线的影响。本文回顾了与现的六种对策,特别对最近提出的Redhead方法和第四极调制法加以较详细的讨论,并提出改进意见。最后提出了第七种方法,即将热规的收集极设计为对X射线作完全屏蔽。实验证明这种设想是可以实现的:所提出的两种新型的设计其灵敏度分别达到1.6 乇~(-4)乇~(-1),但理论上没有自发X射线效应的限制,因此可用作较好的超高真空量具和校准其他热规X射线影响的标具。     

Casimir效应与量子真空

荷兰物理学家Hendrik Casimir于1948年提出存在一种Casimir力——当计算两个互相平行的不带电导体板之间的能量时,电磁真空边界环境造成两板互相吸引。在经典物理中对两板的作用力不会发生,因此这纯粹是一种量子效应。Casimir效应为"量子真空是一种物理实在"提供了直接的显示和证明。按照量子力学(QM)中的零点能(ZPE)理论,两平行金属板中场的每个模式对每块板都产生一定的压强;这种已由实验证明其存在的力使两板靠近。基本原因在于:虽然零点能(ZPE)不能直接计算和测量,但置入两板前后的能量差值却可由计算和测量而确定,即得到Casimir能Ec。Casimir效应使真空能(或者说真空电磁场)的存在成为可观察的效应。在这里"真空"一词是指物理真空,而非工程技术的真空。可以认为真空中放置双板后改变了真空的结构,故有两种真空:板外的常态真空或自由真空,板间的负能真空,后者的折射率小于1(n1)。对于与板垂直的电磁波传播而言,真空中的光速并不相同,变化量(△c/c)约为1.6×10~(-60)d~(-4),故当d=10~(-9)m时△c=10~(-24)c。因此量子电动力学双环效应,会使电磁波的相速和群速大于真空中光速c。虽然超光速的量很小,但却提升了对原理的兴趣。从1948年至今,70年后Casimir力仍然令人惊奇。Casimir效应的普遍性使其获得了广泛应用,本文从理论和实验方面的论述提供了对现象的深刻理解。     

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。     

梯度强磁场条件下二元不互溶流体界面效应演化

我们通过对二元不互溶流体界面在三维正交梯度磁场下形变规律的力学解析, 得到了两种流体界面高度变化的一般规律. 在实验研究中, 用已知磁化率和密度的标准液体苯分别与密度已知的实验液体, 如氯化铁溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液和氯化铜溶液组成二元不互溶流体体系, 在相同的水平梯度磁场条件下研究了两种液体界面随液体磁化率不同而发生变化的规律. 我们还研究了不同强度水平梯度磁场下苯与硫酸铜溶液分界面高度的变化规律. 实验结果和理论分析基本一致. 我们对增强摩西效应从力学角度做出了解释, 同时对增强摩西效应的应用前景进行了展望, 提出了一种基于增强摩西效应的磁化率测量新方法.     

磁导率张量分量测量的方法

以微扰理论为基础,当圆片形样品受线偏振波磁场作用条件下,给出了根据实验数据来计算磁导率张量分量的方法。得到了表现磁导率和磁导率张量分量,退磁因子之间的依赖关系式;并对测量数据的方法作了简单的介绍。 在实验上检验了上述方法的正确性。     

多端口二维电子气输运特性研究

运用表面格林函数方法研究在多端口二维电子气系统中加入自旋轨道耦合的热电效应-自旋能斯特效应.数值计算表明:当Rashba与Dressehaus自旋轨道耦合强度取值不一样时,就会出现自旋能斯特效应,且随磁场的倒数呈现一系列的振荡结构,同时随着自旋轨道耦合强度的增大或磁场的减弱而增强.     

NO2分子Faraday效应磁强计

采用Faraday光谱方法,系统研究了交流(Zeeman调制)、直流(光强调制)磁场下,NO2气体分子的光谱信号随外加磁场的变化关系.实验结果与理论分析表明,NO2分子的光谱信号与外加磁场呈线性关系,由此提出了一种NO2分子Faraday效应磁强计,预期可以测量5×10-3～100 mT,DC-1 MHz范围内的磁场,并具有良好的线性度.     

MATLAB曲线拟合在霍尔效应实验中的应用

通过霍尔效应实验测量数据,利用Matlab软件拟合磁场分布曲线,并对磁场分布规律予以分析。拟合曲线的方法分别使用了Matlab语句、Curve Fitting Tool工具箱和Basic Fitting工具箱。     

磁场的镇痛效应

本文引用了国内外磁石治病的历史记载,说明磁场有镇痛效应。将这一效应应用于临床取得了明显的疗效,对影响疗效的原因作了分析。并通过动物实验模型证实了磁场的镇痛效应。     

空穴阻挡层BCP对掺杂型有机发光二极管中磁电导效应的影响

通过在器件复合发光区附近插入空穴阻挡层BCP,制备了一种具有非平衡传输性能的荧光染料掺杂型发光二极管,其结构为ITO／CuPc／NPB／NPB：DCM（5wt％）／BCP／Alq3／LiF／Al,并在不同温度和电压下测量了器件的注入电流随外加磁场的变化（即磁电导效应）．实验结果表现为：当磁场处在0～40mT时,该非平衡发光器件的磁电导随磁场的增加而迅速增大（即表现为快变的正磁电导效应）．这一实验现象与具有相对平衡传输性能的发光器件中所观测到的磁电导效应一致;当磁场大于40mT时,非平衡发光器件的磁电导随磁场的进一步增加表现为缓慢下降（即缓变的负磁电导效应成分）,而平衡器件的磁电导则变为继续缓慢增加（即为缓变的正磁电导效应）．本文对非平衡传输掺杂型发光器件的体系特征进行了讨论,并基于三重态激子-电荷（T-Q）反应受外加磁场的影响对上述实验现象进行了定性解释．     

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。     

CSAMT静态效应校正方法研究与应用

CSAMT法在实际测量中,当地下近地表存在电性横向不均匀时,CSAMT曲线会发生畸变,即静态效应。这种现象如果在资料处理中得不到消除,就会造成资料解释的误差甚至错误。为了消除静态效应对CSAMT测量数据的影响,首先介绍了目前通常使用的几种静态校正方法;然后通过建立地表存在不均匀体时的地电模型,正演模拟合成了存在静态效应的电阻率及阻抗相位断面图,使用曲线平移法和TEM数据分别进行了静态校正,基本可以消除地表不均匀体的影响;最后,对新疆某地存在静态效应的CSAMT测量原始数据断面图应用TEM数据进行静态校正,效果较好。     

大型磁屏蔽室嵌套拼接结构整体磁导率的分析与研究

针对多层嵌套、屏蔽墙拼接结构的大型磁屏蔽室在设计建造中存在屏蔽系数计算不确定性的问题,基于磁屏蔽原理分析,提出了屏蔽系数计算不确定性的主要原因是整体导磁率数值参数不准确引起的。采用理论分析与实验的方法,从内层屏蔽墙所处微弱磁场的工作环境和屏蔽墙拼接非连续性而引起的气隙漏磁两方面考虑对整体磁导率数据的影响,分别建立相应样件模型来模拟磁屏蔽墙,构建带屏蔽桶的低干扰测试系统对其测试,得到连续和非连续模型在微弱磁场下的磁导率数据。实验数据表明:当考虑微弱磁场工作环境影响时,屏蔽墙整体磁导率数值比设计使用数值下降了1/2以上;综合考虑工作环境和气隙影响时,屏蔽墙磁导率数值比设计使用数值下降3/4以上。由此可知,在工程中采用相应磁场下屏蔽墙整体磁导率数据比采用理想建造材料的磁导率数据进行屏蔽系数设计更符合实际情况,更加准确,为工程实践和结构设计提供理论依据和实验数据,提高设计可靠性节约建造成本。     

霍尔效应测量半导体特性参数中副效应的消除方法

简述了霍尔效应的基本原理,分析了利用霍尔效应测量半导体特性参数中影响结果的重要副效应,给出了减小或消除这些副效应的方法,并设计出测试电路。     

利用霍尔效应实验仪测量磁场分布的一种方法

根据霍尔效应原理测量磁场的分布和低压直流电位差计的使用是大学物理实验中的基础实验项目．把霍尔效应实验仪与低压直流电位差计相结合，不但可以提高磁场测量的精确度，并且能够引导学生开拓思维，给学生提供开展创新实验的一个新思路，从而多方面培养学生的创新能力．