超顺磁磁铁矿磁接收器磁学模型

生物磁铁矿磁接收器理论模型包括单畴磁铁矿磁接收器模型和超顺磁磁铁矿磁接收器模型.蜜蜂体内存在典型的超顺磁磁铁矿颗粒.本文以蜜蜂为例,从磁学理论角度出发,定性的探讨了超顺磁磁铁矿磁接收器的磁学模型和工作机制.在外磁场作用下,每个超顺磁颗粒会受到力的作用,同时伴随着尺寸沿着一定方向的收缩和扩张.超顺磁颗粒把力以及扩张收缩作用传递给外面的生物膜及生物骨架(埋藏在神经系统中)从而产生相应的神经信号,而多个超顺磁颗粒磁接收系统的存在会放大和加强信号的产生.     

单畴磁铁矿磁接收器磁学模型

很多生物可以利用地磁场辨别方向和方位,而生物磁铁矿被广泛发现存在于这些生物体中,研究者认为,生物磁铁矿与周围组织(包括神经组织)构成磁接收器,它在与外界磁场的相互作用中,将外界磁场信息转化成神经信息促使生物作出相应的反应;生物磁铁矿磁接收器理论包括单畴磁铁矿磁接收器模型和超顺磁磁铁矿磁接收器模型;趋磁细菌体内存在典型的单畴磁铁矿颗粒,本文中,以趋磁细菌为例,从磁学理论角度出发,定性的探讨了单畴磁铁矿磁接收器的磁学模型和工作机制:在外磁场中,外面包围着生物膜的单畴晶体会受到力的作用,单畴晶体把力转加给生物膜,再被生物膜中的机械感受器接收到,再转变为刺激信号,引起细胞相应的运动行为;或者是,磁铁矿粒子通过与生物膜的结合,把受到的力转变为打开或关闭离子通道,影响离子的流入,跨膜电势发生改变,从而产生刺激信号;多个单畴晶体及膜的存在会导致信号的增加与放大.     

生物磁学与生物电磁学

一、生物磁学的现状和发展趋势生物磁学(Biomagnetism)是20世纪60年代初新兴起的一门交叉学科。它研究不同层次生物材料产生的外部磁场以及外部磁场对生物机体不同层次的效应。后者又称磁生物学(Magnetobi-ology)。从1963年鲍尔(Baule)和麦克菲(McFee)记录到第一张心磁图(MCG)算起,生物磁学已有28年的历史。国际上已召开过七届生物磁学会议。     

磁水的负生物学效应

作者从磁水杯想起了生物磁学和“负效应”（即不良的作用），为之测定了两种磁水杯的磁感应强度，讨论了磁水的物理－化学性质和“负生物效应”，提醒人们必需同时注意磁水的“正、负生物效应”，方能发挥其应有的良好作用。     

磁水的负生物学效应

作者从磁水杯想起了生物磁学和“负效应”（即不良的作用），为之测定了两种磁水杯的磁感应强度，讨论了磁水的物理－化学性质和“负生物效应”，提醒人们必需同时注意磁水的“正、负生物效应”，方能发挥其应有的良好作用。     

脑磁图的基本原理和应用

脑磁图是用超导量子干涉磁强计检测人脑外部的微弱磁场的一种技术。本文简述了ＭＥＧ的基本原理。磁场源的模型是一对电流偶极子，确定它的位置可以精确到几个毫米，ＭＥＧ记录在分辨以不同的激发电势产生的磁源时是非常有用的。它还可以作为研究敏感区域受激发和自发的活动的一个有用的离体工具。在不久将来，当具有几十个传感器的多通道超导量子干涉磁强计能普通地使用时，ＭＥＧ的应用将会增长，脑磁图将可能会成为研究治疗精神病     

生物磁学及其应用

生物磁学是一门边缘学科,它是研究和应用物质磁性与生命活动和生物特性间互相联系和影响的科学,内容主要包括有:一、恒定磁场对生物和人体的影响。二、突变磁场对于生物和人体的影响。三、生物磁场和生物磁性的研究和应用。生物在生命活动中,其各种组织器官(如心、脑、肺、肌肉、眼、骨骼等)所产生的微弱磁场,称为生物磁场,而且有一定磁性(如抗磁性、顺磁性和缺磁性),称生物磁性。生物磁场和生物磁性合称为生物磁现象。这也是近年来生物磁学中较为活跃的领域;四、生物磁技术和生物学工程。这是指把磁技术或磁方法应用于生物学研究或生物工程器械中。五、应用生物磁学,是指把以上—至四的效应,现象和方法等应用到工业、农业、医药、环境保护和生物工程等方面,是新技术革命中生物技术的一项重要应用。也是生物学工作者的主要研究内容。     

室温磁致冷原理及磁冰箱探讨

本文从磁学角度阐明磁致冷原理,从理论和实践上指出了实现室温磁致冷所需解决的关键技术问题。对近期实现家用磁冰箱的可能性提出了个人看法。     

微磁学与磁信息存储技术研究进展

清华大学材料系教授,教育部先进材料重点实验室副主任韦丹博士,在应用磁学的基本理论、微磁学研究、计算机硬盘等磁信息存储系统基本理论研究领域辛勤耕耘,取得了十分重要的研究进展。1. 发展和完善了应用磁学的基本理论,即微磁学(micromagnetics)理论。可以计算磁性材料的基础性质,例如磁滞回线、磁畴、磁导率等。磁性是自然界物质以及人工制备材料的基础性质之一。基础磁性的解释在量子力学建立以后有了重大进展,电子自旋和轨道角动量是原子磁矩的来源,但是,目前理论还无法精确解释固体、分子的自发磁化过程。磁畴理论是前苏联物理学家朗…     

基于磁斯格明子的器件设计研究进展

磁斯格明子是一种纳米级的拓扑自旋结构，由于其具有较好的稳定性、奇特的动力学特性以及较低的能耗，有望应用于未来超高密度存储和自旋电子器件而被磁学和自旋电子学领域高度关注.自2009年首次被观测到以来，人们对磁斯格明子的宿主材料体系、产生条件以及调控方式等方面进行了大量研究.过去对磁斯格明子的研究重点主要集中在基础科学上，然而近年来逐渐从基础科学向实际应用转变.重要的是，许多基于磁斯格明子的自旋电子器件已经被设计出来，并引起了人们的极大兴趣.主要介绍近几年来磁斯格明子器件的最新研究进展，其中包括赛道存储器件、逻辑运算器件、类晶体管器件、二极管器件、纳米振荡器以及类脑器件等.此外，根据磁斯格明子的特性，总结其在不同自旋电子器件中的应用，并预测未来磁斯格明子自旋电子器件的发展趋势.     

磁制冷循环与磁工质的选择原则

磁循环和磁工质的选择对于磁制冷的成败与否是至关重要的。本文的主要目的是讨论磁工质所必要的磁学和热学特性以及探讨适合于不同温区的磁循环。文章首先给出了铁磁或顺磁材料的随温度和外场而变化的磁熵的计算结果,以及此类材料的晶格熵随德拜温度而变化的关系。在熵分析的基础上,就可得出磁工质和磁循环的遣择原则。本文还讨论了分别适用于低于20K,20～77 K,近300K三温区的磁工质的选用。最后,文章指出,高效制冷工质和蓄冷器是获得室温磁制冷的关键所在。     

生物磁学技术应用展望

生物磁学作为一种新技术和一种边缘科学的兴起,已成为一门有广泛联系和广泛应用的新兴学科。磁场对生物的直接和间接的影响,生物体本身的磁场和磁现象,利用磁学原理和磁性器件的磁生物学工程,以及用各种磁学方法、手段研究生物的结构和功能关系等,都是生物磁学研究的对象。     

采用Fisher线性判别分析进行MEG信号的分类

脑磁图(MEG)具有比脑电(EEG)信号更高的时空分辨率,可以作为输入信号建立脑-机接口系统.提出一种脑磁图的特征提取和分类方法,首先对MEG信号进行预处理,然后提取时域特征,最后采用Fisher线性判别分析进行分类.将该算法用于2008年脑-机接口数据竞赛的数据集Ⅲ,该数据集为一个典型的采用MEG信号的脑-机接口系统.离线分析结果表明,该算法取得了很好的分类准确率,对两个测试者(S1和S2)的分类正确率分别为5946%和4324%.与其他方法相比,该方法简单有效,运算速度快,具有较高的参考价值.     

横向Ising模型性质的理论计算

利用Bethe-Peierls近似,研究了配位数为6(简立方)和4(平面正方)晶格上的横向自旋1／2的Ising模型的磁学性质,在不同横向场参数下,计算了两个系统的自由能、横向和纵向磁化强度、内能和磁比热等物理量,发现横向磁场对系统的物理量有明显影响,并对系统自发磁化有抑制作用．     

稀土金属有机分子笼的研究进展

金属有机分子笼(MOCs)在主客体化学、催化、光学生物成像等众多领域表现出潜在的应用价值,从而引起众多科学家的研究兴趣.稀土金属超分子配位体系由于其独特的光学和磁学特点使众多超分子学者关注和研究.基于配体的设计,综述了不同构型的稀土金属有机分子笼的构筑以及它们在光、磁、催化等方面的应用.     

生物磁铁矿与磁接收器

很多生物的行为受到地磁场的影响, 并利用地磁场作为长距离迁移和飞行的信息. 研究者认为, 这些生物体内存在磁接收器, 是磁接收器接收到地磁信息并传递给神经组织. 由于生物磁铁矿在生物体中的广泛存在, 以生物磁铁矿为基础的磁接收器机制被提出. 本文中主要综述了生物磁铁矿的物理特性、与神经组织的关系、以生物磁铁矿为基础的磁接收器模型以及某些实验验证结果     

基于相关维数的磁刺激穴位脑功能网络构建与分析

针灸经临床实践已证明其疗效,然而其作用机制仍不清楚,磁刺激穴位为研究针灸理论提供了一种新的方法.本研究采集安静状态和磁刺激内关穴(PC6)状态的脑电(EEG)信号,基于非线性动力学特征(相关维数)和互信息方法构建脑功能网络,基于复杂网络理论对所构建脑功能网络进行分析,对比分析了安静和磁刺激两种状态下的脑功能网络的拓扑性质.实验结果表明,基于磁刺激内关穴构建的脑功能网络与安静状态相比,其拓扑结构发生了改变,网络连接增强,信息传输效率提高,并且"小世界"属性增强.     

施汝为先生年谱

施汝为(1901—1983),著名物理学家,中国现代磁学的奠基者和开拓者之一,在铁磁合金、磁晶各向异性、磁畴粉纹图和铝镍钴系永磁合金研究等方面做出了重要贡献.他长期担任中国科学院物理研究所所长,为物理学在中国发展做出了杰出的贡献.文章介绍了施汝为一生的成长和工作经历,反映了其在磁学研究方面的学术贡献和对于中国物理学发展的组织领导工作.     

手指按键相关脑磁图信号的功能源提取

独立分量分析(ICA)可用于分离多通道脑磁图信号(MEG)中的信号源。基于约束ICA的思想,通过在ICA模型中加入能够反映事件相关皮层神经活动特征的功能约束条件,实现了一种脑磁逆问题的解决方法,即功能源提取(FSS)方法。文中利用该方法对一例手指按键诱发MEG信号进行功能源提取,结果表明功能源位置位于对侧中央前回皮质运动区,且通过验证功能源提取所得到的分离向量与SAM法计算得到的空间滤波器系数间的相关性,验证了所提取的功能源有效。同时,功能源提取方法所提供的神经活动源的时域与频域信息,为在大量样本中探索大脑对手指运动控制的时间演化机制奠定了基础。     

超磁致伸缩薄膜悬臂梁静力学分析

静力学特性是超磁致伸缩薄膜(giant magnetostrictive thin film,GMF)的重要特性,对其进行准确的分析是应用GMF的基础.结合材料力学的相关理论,求解了不同尺寸、不同基底材料GMF双层悬臂梁的中性轴和等效惯性矩;将双层GMF悬臂梁的磁致伸缩作用等效为分布弯矩作用,建立了静态磁致伸缩过程中薄膜悬臂梁的挠曲线方程.采用悬臂梁式GMF进行变形特性的实验研究,证实了挠曲线方程的正确性,同时表明磁致伸缩过程中薄膜的磁学量与力学量呈一定的线性关系,为动态磁致伸缩效应的进一步分析研究奠定了理论基础.