铁基纳米晶合金的介观阻抗率及应用

提出了铁基纳米晶合金介观阻抗率的物理概念,用Maxwell方程组求得其计算公式ρ=-μ{A}/{t}/Δ×H,该式表明铁基纳米晶合金的介观阻抗率与材料内部的介观磁场强度H、介观磁矢势A和介观磁导率μ有关,磁矢势A是由介观结构引起的量子力学效应,是由合金的微观结构决定的.这个理论很好地解释了铁基纳米晶粉末、粉芯 关键词： Fe基纳米晶合金 介观阻抗率     

介观结构对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应影响的理论分析

根据用原子力显微镜对Fe基纳米晶Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金薄带的介观结构和巨磁阻抗效应的实验研究结果，提出了纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应受其介观结构影响的理论模型.该模型成功地解释了低频对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应的影响，反映了现有“三明治”理论的主要特征，并弥补了它的不足；同时指出了纳米晶粒电导率σ、磁导率μ对合金巨磁阻抗效应有影响. 关键词： 铁基纳米晶合金 介观结构 巨磁阻抗效应 介观模型     

铁基纳米晶合金介观结构的等效RLC并联模型

根据实验研究成果提出纳米晶合金软磁性能受其介观结构影响的观点，建立了Fe基纳米晶合金的球状介观结构模型，分别求出只有交变磁场或交变磁场和静磁场作用时纳米晶粒球的频率函数——D函数.分析表明，两种D函数都是复变函数，其实部Re(D)为纳米晶电感性质和电容性质的反映，虚部Im(D)为纳米晶电阻性质的反映，据此建立了Fe基纳米晶合金介观结构的等效RLC并联模型.由该模型求得合金产生极值巨磁电阻的条件为v_extGMI=v|_Re(D)=0，决定因素有μ,σ,ω,R和H_ex及微观磁结构. 关键词： Fe基纳米晶合金 等效RLC并联模型 球状介观结构模型 频率函数     

垂直场下磁性薄膜中的铁磁共振现象

将铁磁共振频率看成外磁场的函数, 讨论了垂直场下磁性膜中的铁磁共振现象. 结果显示: 当外磁场平行于膜面, 并考虑磁膜具有垂直磁晶各向异性情形时, 其磁共振频率随外磁场的变化分为高频支和低频支两种情况, 具体的依赖关系取决于磁膜内磁晶的各向异性; 当外磁场垂直于膜面, 其磁共振频率随外磁场的关系仅存在一支, 一般地, 磁共振频率随外磁场的增加单调地非线性减小, 但当立方磁晶各向异性场H_k1 与单轴磁晶各向异性场H_a之比值介于2/3 < H_k1/H_a <1时, 其磁共振频率随外磁场的增加单调增加, 这与相关的实验结果一致. 研究结果表明: 磁薄膜中有无垂直于膜面的磁各向异性可以通过其磁共振谱的测量进行辨析.     

应力退火Fe基纳米晶薄带横向磁各向异性的介观结构研究

用原子力显微镜(AFM)观测了不同张应力退火的Fe基纳米晶(Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉)薄带横断面的形貌，并结合X射线衍射(XRD)图谱对不同张应力退火的Fe基纳米晶薄带的介观结构进行分析；测量了不同张应力退火Fe基纳米晶薄带的纵向驱动巨磁阻抗(LDGMI)曲线及横向磁各向异性场；认为张应力退火Fe基纳米晶薄带感生横向磁各向异性场的介观结构机理，是由于外加张应力退火产生由非晶相包裹着的α-Fe(Si)纳米晶粒(包裹晶粒)的横向优势团聚. 关键词： 应力退火 介观结构 AFM 团聚     

Gd基非晶与Gd纳米晶复合结构的磁制冷效应

通过调控冷却速率和成分配比, 制备出了Gd基非晶与Gd纳米晶的复合材料. 采用X射线衍射、热分析、原子力和磁力显微镜对其微结构进行表征, 从多个角度证实了非晶/纳米晶的复合结构. 磁性测试结果表明: 内生的纳米晶颗粒能有效改善非晶基体的磁熵效应, 相对于Gd基块体纯非晶和Gd单质, 复合体系的磁制冷效率大幅提高达到了10³ J. kg^-1; 磁熵变化峰Δ S _m的半高宽超过纯Gd的5倍; 最大磁熵变区出现平台区,但Δ S _m峰值有待于进一步提高. 理论分析表明, 复合结构中超顺磁纳米团簇的形成有效提高了磁制冷温区和效率. 结合磁滞小和电阻大等优点, Gd基非晶/Gd纳米晶复合材料具有一定的发展潜力.     

中频磁脉冲处理Fe52Co34Hf7B6Cu1非晶合金的正电子湮没研究

对熔体急冷法制备的非晶合金 Fe₅₂Co₃₄Hf₇B₆Cu₁ 进行了不同频率的中频磁脉冲处理, 用透射电子显微镜、穆斯堡尔谱、正电子湮没寿命谱等方法研究了处 理前后试样的微观结构及结构缺陷变化. 结果表明,经中频磁脉冲处理后,样品发生了部分纳米晶化, 晶化量随磁脉冲频率增加而增加, 当磁脉冲频率为2000 Hz时, 晶化量达33.1%; 在淬态非晶样品中, 正电子在类单空位中的湮没寿命τ₁为150.5 ps, 强度 I₁为77.7%, 在微孔洞中的湮没寿命τ₂为349.7 ps,强度I₂为22.3%; 随磁脉冲频率的增加, τ₁, τ₂值呈现减小的变化趋势, 与淬态非晶相比, I₁有所增加, I₂下降, τ₁, τ₂的平均值τ大幅降低.     

利用外源驱动介观RLC电路来制备压缩态光场

通过严格求解具有SU(1,1)H(3)代数结构的含源介观RLC电路系统,我们证明在外源驱动下的介观RLC电路可得到具有明显量子压缩特性的光辐射.     

Tb0.3Dy0.7－xPrx(Fe0.9Al0.1)1.95合金的磁致伸缩、自旋重取向和穆斯堡尔谱研究

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.7-xPr_x(Fe_0.9Al_0.1)_1.95 (x=0，0.1，0.2，0.25，0.3，0.35)合金中稀土元素Pr替代Dy对晶体结构、磁致伸缩、各向异性和自旋重取向的影响. 结果发现，x≤0.1时，Tb_0.3Dy_0.7-xPr_x(Fe_0.9Al_0.1)_1.95完全保持MgCl₂立方Laves相结构，0.1<x≤0.3，有杂相出现并且随Pr替代量逐渐增多；晶格常数a随Pr含量x的增加缓慢增大. 磁致伸缩测量发现，随着替代量x的增多磁致伸缩减小；x>0.2时超磁致伸缩效应消失. 然而，x=0.1时合金的磁致伸缩略大于没有替代的，而且磁致伸缩随磁场更易趋于饱和，说明Pr替代有助于降低磁晶各向异性. 内禀磁致伸缩λ₁₁₁随Pr替代量x的增加接近线性增加. 由相对磁化率随温度的变化关系可以看出，自旋重取向温度随Pr替代量的增多呈先增后降趋势，在x=0.1处出现极大值. 穆斯堡尔效应表明，随Pr含量的增加Tb_0.3Dy_0.7-xPr_x(Fe_0.9Al_0.1)_1.95合金中易磁化轴可能在{110}面上绕主对称轴作微小转动，发生自旋重取向. 与Al元素替代效应相比，Pr替代Dy对自旋重取向的影响相对较小.     

YFeO3的电子结构和光学性质的第一性原理研究

稀土正铁氧体YFeO₃呈正交钙钛矿结构,其晶体和纳米晶材料在电极材料、 传感器和光催化领域具有重要的应用价值.用平面波赝势方法,采用广义梯度近似、改进的Perdew-Burke-Emzerhof交换-关联势、 实空间超软赝势计算方案,研究了YFeO₃晶体的几何结构、电子结构和光学性质. 计算得到的晶格参量与报道的实验结果一致.通过对能带结构、态密度、介电函数、吸收系数和光电导率的计算和分析, 确定YFeO₃是直接能隙半导体,能隙E_g约为2.22 eV,阐明了YFeO₃晶体和纳米晶具有较好的可见光催化性能.