RIG型磁光薄膜的研究进展及应用

随着光通信技术与光子集成电路的发展,非互易性器件作为光通信系统中重要的组成部分得到了越来越广泛的研究与应用。基于磁光效应制成的磁光隔离器和环行器是目前应用最为广泛的非互易性器件,为了将非互易性器件整块集成在硅片上,需制备性能与块状磁光材料相当的磁光薄膜。在近红外通信波段(1 550 nm),以钇铁石榴石(Y₃Fe₅O₁₂,YIG)为代表的稀土铁石榴石(RIG)具备优良的磁光效应,是最具应用前景的磁光材料之一。研究发现,使用稀土离子对YIG薄膜进行掺杂可以有效改善其磁光性能,尤其是Bi³⁺和Ce³⁺掺杂的YIG表现出巨法拉第效应。本文首先介绍了法拉第效应原理,介绍了三种常见磁光薄膜的生长方法,回顾了近年来的主要研究成果,介绍了磁光薄膜在光隔离器和环行器中的应用,最后对磁光薄膜的未来发展趋势进行了展望。     

处理谐振电路的三角函数方法

在电磁学教学中,谐振电路的处理通常是用矢量图解法和复数方法,这需要了解振动的旋转矢量和复数表示.本文介绍一种直接的处理方式,即对振动函数(三角函数)进行运算,就可以得到最终的结果.这种处理方法还可以推广到一般的交流电路.该方法对预备知识的要求较低,适合在一些非物理专业大学物理课程中使用.     

花状Cu2O/Cu的水热合成及其光催化性能

以硝酸铜为前驱体, 不采用任何模板, 通过逐步水热法合成了花状Cu2O/Cu复合纳米材料. 用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对样品进行表征. 结果表明, 花状纳米Cu2O/Cu材料是由长为300-500 nm, 宽为30-70 nm的带状花瓣构成, 在可见光区域有很强的吸收. 复合材料中Cu的含量可以通过反应时间进行调控. 对染料Procion Red MX-5B(PR)的可见光催化降解, Cu能明显提高Cu2O的光催化性能. 当Cu质量分数为27%-71%时, 复合材料Cu2O/Cu的催化活性明显高于单相Cu2O. 与立方体形貌的Cu2O/Cu复合材料相比, 花状纳米Cu2O/Cu复合材料对染料PR有更高的催化降解性能. 且该复合材料有较高的循环回收利用率.     

多晶Sr2Fe1－xAlxMoO6的晶粒内低场磁电阻效应

用传统的固相反应法合成了Fe位掺杂Al的双钙钛矿型氧化物Sr2Fe1-xAlxMoO6 (x=00，005，010，015，03)多晶材料. x射线衍射和扫描电子显微分析显示，在Fe位掺杂Al既没有引入杂相，也没有明显改变Sr2FeMoO6多晶材料的晶粒尺寸和晶界状态. 非磁性Al离子的掺杂使晶粒内部磁有序区细化成更小的区域，同时使反铁磁区内的磁耦合作用变弱. 这一方面提高了亚铁磁区磁化方向的磁场灵敏度；另一方面也降低了反铁磁区对自旋相关电子的散射；两方面的共同作用使Sr2FeMoO6的低场磁电阻效应明显增强，但这种尺寸效应也使材料的磁电阻在高温下下降得更快. 关键词： 低场磁电阻 掺杂 自旋极化电子     

新工科背景下的大学物理课程建设与实践

大学物理作为工科专业的重要基础课程,在发展“新工科”教育,培养“新工科”所需的具有国际竞争力的复合型人才方面具有重要的不可替代作用.哈工大大学物理教研室于2018年秋季学期开始按照“新工科”建设人才培养工作的新要求,对大学物理课程,从课程体系、教学内容、教学模式等方面进行了全面深入的改革,经过近2年的教学实践取得了良好的效果.     

晶粒尺寸对La0.83Na0.17Mn0.90Fe0.10O3磁性和输运性质的影响

本文研究了纳米相和体相多晶样品La5/6Na1/6Mn0.90Fe0.10O3的结构、磁性和输运性质.XRD谱图表明两样品都是单相的钙钛矿结构.随着晶粒尺寸的减小晶粒表面处的自旋无序增多,使居里温度降低,同时使自旋相关电子在晶界处的散射增强,提高了材料电阻率.纳米粒子的尺寸效应提高了材料的低场磁电阻;晶粒表面自旋无序的增多使电子在晶粒表面的二阶隧道效应增强,提高了高场磁电阻效应.零场电阻率的拟合结果也表明晶粒尺寸的减小使自旋无序增加.     

单晶NdMnO3的比热研究

研究了低温下NdMnO3单晶的比热随温度和磁场的变化(2K≤T≤200K,0T≤H≤8T).对应于Mn磁矩亚晶格的A型反铁磁(A-AF)相变,零场下的比热曲线在85K附近出现尖锐的λ形峰,随着磁场的增加,此λ峰降低展宽而且平滑变化,这与此温度附近磁化强度的变化规律一致.与磁有序相变相关的熵变约为理论值的26%,这可能是由于磁有序涨落延续在较大温区造成的.在20K以下,比热曲线出现了明显的肩膀形状的Schottky反常,其峰值随着磁场的增加而逐渐向高温移动.考虑了低温下比热的各种贡献,根据Nd3+位有效分子场(Hmf)引起的Nd3+基态双重态(GSD)劈裂对上述现象进行了解释.通过对2K≤T≤20K,0T≤H≤8T范围内比热数据的拟合,得到了样品的GSD劈裂,德拜温度和A-AF自旋波劲度系数以及它们对磁场的依赖关系.发现GdFeO3型八面体旋转引起的A-AF结构中Mn磁矩亚晶格的铁磁成分可能是Hmf的来源.     

课程思政对大学与中学物理教育衔接的促进研究

高考背景下不同省份的高中物理授课重点内容不同,导致同一所大学的新生物理基础参差不齐.这对物理基础薄弱的同学造成了很大的课堂学习和心理压力.我们对大学物理课程的教学内容进行课程思政的挖掘,教学模式上采用研讨式圆桌教学,充分调动学生学习积极性,对大学与中学物理教育衔接起到促进作用.在对学生物理知识传授的同时进行课程思政教育,使得大学物理课堂教学更具吸引性和内涵,提高教学育人效果,在潜移默化中实现立德树人.     

基于课堂演示实验的大学物理隐性思政教育

介绍了大学物理课堂演示实验在课程隐性思政教育中具有独特的优势,并结合教学实践给出在大学物理课堂演示实验中开展隐性化课程思政教育的策略.以课堂演示实验作为大学物理课程隐性思政教育的切入点,可以有效地实现"润物无声"式课程思政隐性教育,在潜移默化中实现立德树人.     

成型压力对CrO2低温输运性质的影响

本文研究了压力对CrO2样品低温磁输运性质的影响.样品的X射线衍射结果表明(110)峰的相对强度随压力的增加而增大,说明压力对CrO2针状纳米颗粒有取向的作用.低温时CrO2样品的电阻和磁阻均随压力的增加而减少.实验结果表明,低温下样品的电导呈现出典型的晶粒间隧穿特征,其△值随着压力和磁场的增加而减小,并且△随磁场的变化幅度与成型压力有关,成型压力越高,△随磁场的变化越小.这些变化可以归因为压力对晶粒间隧穿势垒的调制.