任意方向磁化磁各向异性单晶YIG薄膜中静磁波色散特性

考虑退磁场、单轴磁各向异性和立方磁各向异性,导出了在(110)面内与膜面法向[111]成任意角度磁化的单晶YIG薄膜的静磁波色散方程,并用该方程计算出了0°～90°范围内的静磁共振模式,与实验结果符合得较好.本文的理论和实验结果进一步完善了单层磁性薄膜的静磁模共振理论.     

易轴取向对硬磁/软磁多层膜磁性能的影响

通过微磁学方法,系统计算了硬磁/软磁多层膜（Nd2Fe14B/-Fe多层膜）在晶轴和外场存在夹角情况下的磁矩空间分布、磁滞回线和磁能积.计算表明,在膜面内易轴的偏角对磁性多层膜的磁化反转过程以及剩磁和钉扎场的影响较大.与=0°的情况相比,偏角不为0°时,体系没有明显的成核点.只有在剩磁状态（H=0）时,磁性多层膜内部的磁矩才会出现一致的取向（≡）,随着外场的减小,软磁相内部磁矩快速偏转,并且通过界面处的交换耦合作用带动硬磁相内部磁矩的偏转.当软磁相厚度较小时,钉扎场随着的增大先减小后增大,在等于30o附近出现一个低谷;当软磁相厚度较大时,钉扎场随着的增大而单调增大.体系的剩磁和矫顽力随着的增加都呈现出减小的趋势,导致磁能积随的增加而急剧减小,这在一定程度上解释了材料最大磁能积的实验值和理论值之间的巨大差距.     

舰船周围铁磁物体对其磁场的影响

舰船与周围铁磁物体相互磁化产生附加的感应磁场,影响舰船磁场的磁感应强度的测量,针对此问题提出一种求解附加感应磁场的磁感应强度的计算方法。该方法以舰船与铁磁物体的磁偶极子阵列作为磁场数学模型,以系数矩阵条件数为目标函数的蚁群算法来优化磁偶极子的分布位置,并把物体的磁化等效为其磁模型中各磁偶极子的磁化,借助于均匀地磁场对舰船、铁磁物体磁化产生的感应磁场的磁感应强度来求解出各自的附加感应磁场强度,最终得到舰船磁场的磁感应强度。实验结果表明:该计算方法可行,且计算精度较高。     

巨磁电阻自旋阀多层膜的结构和磁性

用磁控溅射镀膜方法，制成了巨磁电阻自旋阀多层膜Ｔａ／ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＮｉＦｅ／ＦｅＭｎ／Ｔａ。它具有优良的特性。其室温磁电阻比率ＭＲ〉２％，自由层矫元力Ｈｃｌ〈１６０Ａ／ｍ，自由层零磁场漂Ｈｆ〈８００Ａ／ｍ和钉 扎层交换场Ｈｅｘ≈２０×１０＾３Ａ／Ｍ。     

外应力场下铁磁薄膜共振性质的理论研究

根据Smith和Beljers理论方法研究了磁性薄膜在应力场作用下的铁磁共振性质.该模型选取各向同性的磁性薄膜,给出了外应力场在垂直薄膜的平面内变化时对铁磁共振性质的影响.结果表明:当外磁场处于应力场所在的平面内时,外应力的大小及方向均会影响薄膜的难易磁化轴方向.但是当外磁场处于薄膜所在的平面内时,薄膜的难易磁化轴方向则不受外应力场的影响.当应力场与外磁场均垂直膜面时,如果应力场小于某一值(4πM/3)时,共振频率在低磁场区会出现恒等于零的情况,如果应力场大于这一值时,共振频率的值会在临界场处发生突变.此外,还发现外应力的大小及其方向对于临界场和饱和场的值有着很大的影响.     

三层磁性耦合膜的磁化过程

从理论上计算了三层磁性耦合的磁化过程。假定每层膜具有单轴各向异性，且易轴方向垂直于膜面，各层磁化曲线都为矩形。第一层与第三层组成成份和膜厚完全相同。我们得到了各种各样磁化过程及其条件。尤其指出了得到矩形磁化过程条件。磁光记录需要矩形磁化过程，为进一步多层膜磁光记录研究提供了依据。     

YIG/Ta/CoTb/Pt多层膜中基于自旋轨道矩的全电学垂直磁矩翻转

自旋轨道矩为设计新型自旋电子存储和逻辑器件提供了物理基础,而实现零磁场自旋轨道矩操控磁矩翻转是此类自旋电子器件应用的物理基础.本工作在钇铁石榴石(Yttrium Iron Garnet, YIG)磁性绝缘薄膜层上生长了Ta/CoTb/Pt亚铁磁性多层膜,利用YIG磁性绝缘层对具有垂直磁各向异性的CoTb薄膜施加磁偶极相互作用场,再辅以Ta和Pt层中叠加的自旋轨道矩,实现零外场下对CoTb磁矩的操控和翻转.实验上通过反常霍尔效应及反常霍尔电阻测量脉冲电流诱导的磁化翻转行为,并在磁光克尔显微镜下观察到了脉冲电流驱动的磁畴壁运动特征,发现对于YIG/Ta/CoTb/Pt器件,由于受到底层YIG的影响,亚铁磁CoTb的磁畴以条纹状特征进行运动和完成磁化翻转,这与Si/Ta/CoTb/Pt薄膜磁化翻转特性存在显著区别.本文对于自旋电子低功耗器件尤其是全电学驱动的自旋轨道矩器件的研究,具有参考意义和潜在应用价值.     

用电镜对CoCr垂直磁化薄膜观察磁畴随温度的变化及居里点检测(英文)

本文研究了CoCr垂直磁化薄膜的磁畴随温度的变化。垂直磁化点畴变化为面内磁化羽状畴的转变温度在升温过程中为350℃。本实验测得CoCr膜的居里点T_c约在600℃附近。本文也分析了H_k或K_u随温度的变化要比M随温度的变化更快。这支持了垂直磁各向异性根源主要来自磁晶各向异性。显微照片也显示了自发磁化点畴的尺寸要比膜表面晶粒或膜断面晶柱的尺寸都要大,并都处在单畴状态。     

FexPt100-x取向薄膜的结构与磁性

用电子束沉积法在加热到100℃的MgO（001）基板上生长了50nm厚的FexPt100-x取向薄膜,原子比成分范围为x=[10,85].在500℃进行保温2h的原位热处理后,分析样品的结构及沿面内和垂直于薄膜方向施加磁场的磁性行为.结果表明,随着x的增加,易磁化轴的方向在沿平行于膜面方向和垂直于膜面方向之间反复变化,取决于内秉的磁晶各向异性与外秉的形状各向异性之间的竞争.当x=60时,由于薄膜发生不完全的A1→L10相转变,形成了A1软磁相与L10硬磁相的复合体,样品沿平行和垂直于膜面方向磁化的矫顽力都达到5kOe（1Oe=79.5775Am-1）以上.沿膜面方向磁化时,矫顽力高于软磁相的磁晶各向异性场,并且正负向磁化的剩余磁化强度明显不相等.采用三磁畴软磁相模型,结合硬磁/软磁交换耦合作用,对此进行了解释.这种硬磁/软磁复合材料适合于用来制作磁力显微镜的各向同性高矫顽力探针.     

Cu底层对SmCo薄膜磁性能的影响

通过多靶射频磁控溅射系统在玻璃基片上制备了SmCo/Cu磁性薄膜.采用控制变量法优化了磁性层溅射工艺参数,制备出了矫顽力高达2400 Oe的溅射态SmCo面内磁化膜;通过控制溅射Cu底层时的基片温度,薄膜磁化方向有从面内向垂直方向转变的趋势,并制备出矫顽力达到6215 Oe的垂直面内方向的SmCo/Cu薄膜;利用扫描隧道显微镜(STM)分析SmCo薄膜在不同温度下的表面形貌发现,150℃时薄膜的晶粒尺寸较小有利于改善薄膜磁性能.     

基于介电泳的电旋转芯片电极结构优化与仿真

针对电旋转芯片不同形状的电极结构进行了旋转力矩分析。首先分析了电旋转模型的电场,建立了旋转电场的力矩数学模型;然后主要对凹圆形、方形、双曲线和三角形四种电极结构形成的旋转电场,利用COMSOL Multiphysics进行了有限元仿真分析,分析比较了四种电极结构的电场有效因子和旋转电场质量因子Q。仿真结果表明,双曲线形的电极结构形成的电场强度较强,旋转力矩较为平稳,是四种结构中最理想的旋转电极。     

硬、软磁多层膜体系成核的解析分析

我们运用微磁学方法,解析地推导了交换耦合多层膜的成核场公式,得到了成核场分别随软、硬磁相厚度变化的曲线,并给出了成核时磁矩角度的空间分布．我们发现成核场随软磁相厚度L^s增加而单调减小,随硬磁相厚度L^h增加而单调增加,没有出现一些文献中所发现的平台和峰值．当L^h〉5nm时,L^h对成核场的影响可以忽略,L^s对成核场起主导作用．成核点磁矩分布并不唯一,但角度满足一定的比值关系．随着薄膜厚度（主要是L^s）的减小,软、硬磁间交换耦合作用逐渐增强,复合磁体由退耦合磁体逐步过渡到交换弹簧,并最后过渡到刚性磁体．即使是刚性磁体,也不会出现完全一致转动的成核模式．     

脉冲磁场对高速钢刀具材料微观硬度的影响

研究脉冲磁场对W9Mo3Cr4V高速钢刀具材料微观硬度的影响规律. 利用自行构建的磁处理试验平台对高速钢试样进行定向脉冲磁化处理. 研究不同的脉冲磁场强度、磁场频率和磁化时间对高速钢材料微观硬度的影响规律,通过观察高速钢材料金相组织,分析脉冲磁场作用下高速钢材料的微观组织变化机制. 试验结果表明,在选择合适的脉冲磁化工艺参数条件下,高速钢材料的微观硬度能够明显提高. 脉冲磁场作用促使金属材料中一部分残余奥氏体转化为硬而脆的马氏体,使马氏体含量升高,材料组织变得均匀.      

填充磁化等离子体波导的导波场分析

文章对填充磁化等离子体波导中的导波场进行了详细的分析,给出了有限磁场下波在填充磁化等离子体波导中的传播理论,推导出作为普遍严格的在磁化等离子体波导中电磁波的波动方程及场分量的表达式,并且对所得到的结果进行了验证,这对进一步研究磁化等离子体波导中的电磁波传播特性和微波等离子体激发的准分子激光器奠定了理论基础。     

Variations of optic properties of water under action of static magnetic field

Effects of static magnetic field on optic properties of water are investigated by infrared spectroscopy, ultraviolet spectroscopy and X-ray diffraction, respectively. The ultraviolet spectroscopy experiments show the changes of properties of water under action of static magnetic field, in the region of 191 to 400 nm. The infrared experiment shows that the water exposed in a magnetic field had saturation and memory effects. The magnetized effects increased with increasing exposed time, but were weakened with increasing of time when the magnetic field was removed. In the X-ray experiment, the strength of diffraction increased also, after the water was exposed in magnetic field. Meanwhile, the shift of peak and increase of strength of X-ray diffraction of magnetized water added with nanoFe3O4 occurred as compared with that of pure water added with nano Fe3O4. This result suggests that the magnetized wa- ter has certain magnetism. Finally, these phenomena are simply explained by the molecular structure of water and the theory of magnetization of water.     

矢量场标积积分定理及其在电磁场中的应用

首先给出了两矢量场标积积分定理，应用该定理讨论了在静电场和恒定磁场中移入有限介质后的能量变化，并且分别导出了极化介质的能量密度表达式和磁化物质能量密度的表达式．     

磁场对水煤浆性能的影响

利用电磁场考察磁场强度和磁化时间对水煤浆性能的影响结果表明,在 135 T和 220 T磁感应强度下,磁化煤和水,可明显改善水煤浆的流动性;磁场适当短时间作用于淮南洗精煤和北宿煤,会使水煤浆析水率降低,稳定性得到改善在 220 T磁感应强度下,磁化时间对北宿煤不同浓度的水煤浆性能影响较大,在低浓度下,短时间磁化煤和水比空白样所制得的煤浆粘度小、析水率低、浆体疏松     

磁化钻井液在川东地区深探井中的应用

磁化钻井液在川东地区深探井——苟西２井的现场应用试验表明，钻井液经磁化处理后，性能得到明显改善，井壁稳定性增强，井径扩大率减小，钻井液维护处理周期延长，具有明显的技术经济效果     

感应磁场力对相对论磁化等离子体碰撞项的贡献

在相对论磁化等离子体内，除库仑和感应电场力外，粒子间的感应磁场力相互作用将对广义玻耳兹曼方程中碰撞项有贡献．本文导出了这个碰撞项的解析表式．     

利用磁场处理水提高混凝土强度的试验研究

总结了利用磁场处理水提高混凝土强度和减少水泥用量的试验研究结果。在室温下，以某一流动速度的水通过某一强度的磁场时垂直切割磁力线，这种磁场处理水用于搅拌混凝土，可使混凝土的强度提高５％￣１２％，减少水泥用量５％￣１０％，这一成果若推广到生产中，必将产生较大的经济效益。