古诗词“意境”在中学物理“情境化”教学中的应用探讨

古诗词是古代劳动人民认识自然、改造自然过程中认知水平的一种浪漫的智慧结晶,既写实又超越自然.诗词中体现的意境,是真实情境的一种文学表达,蕴藏着丰富的物理知识.从中学物理教学角度,探究了物理教学中应用古诗词“意境”的人本主义和建构主义学习理论依据.并在此基础上,从物理学科教学目标达成和情境化教学方式实施角度,具体分析了“弹力”“光的反射”两个知识点教学中引入古诗词进行辅助教学的实现过程及达到的三维目标.     

La-(Ca,Ba)-Mn-O材料磁电阻特性

用固相反应法制备了La2/3(CaxBa1-x)1/3MnO3(x=0.00, 0.40, 0.45, 0.55, 0.60, 1.00) 6种多晶CMR材料, 测量了材料在77～350 K范围内零磁场和0.4 T外磁场下的电阻率.在不同的温度区域呈现不同的电阻率以及磁电阻随温度的变化行为, 说明存在不同的磁电阻效应的机制.证实了高温下的电阻率峰为I-M转变.研究发现掺杂量x=0.55, 0.60两种材料在室温有较大的磁电阻, 表明掺杂量大小影响材料特性.     

Enhanced Magnetoresistance of （La0.67Ca0.33MnO3） Composites Coated by Zn0.95Co0.05O

La0.7Ca0.3MnO3：xZn0.95Co0.05O （x=0.0,0.05, 0.1, 0.15mol） composites are prepared by a sol-gel process. X- ray diffraction and energy diffraction spectroscopy reveal that there is no evidence of a reaction between the La0.7 Ca0.3 MnO3 （LCMO） and Zn0.95Co0.05 O （ZCO）. Magnetization M, Curie temperature Tc and metal-insulator transition temperatures Tp are observed to decrease with increasing ZCO content. Compared with x = 0.0, a great enhancement in the magnetoresistance （MR） is observed at around Tc for x = 0.05, 0.10, 0.15. Based on the tunneling MR and percolation models, this great change of MR is well explained.     

缺陷铁纳米环体系的磁特性研究

采用Monte Carlo方法与快速傅里叶变换微磁学方法相结合的方式,模拟含不同缺陷的铁纳米环的磁滞回线、组态、剩磁等磁特性.研究发现:缺陷的大小与位置明显影响系统的磁化过程.当缺陷较小时,系统存在双稳态特征,此性质与无缺陷系统类似;当缺陷增大时,系统过渡状态增加,双稳态特征不再明显.进一步的研究发现,缺陷系统的剩磁随缺陷半径D的增大而增大.上述结果与非对称纳米环系统的磁特性类似,并可以通过零场状态下的系统自旋组态的变化加以解释.当系统圆心与缺陷中心的间距Y增加时,剩磁与Y的关系是非线性的:剩磁先随Y的增大而增大,后随Y的增大而减小.模拟结果可用零场状态下不同Y值的组态变化进行详细解释.上述研究结果表明,缺陷可以明显影响铁纳米环的磁特性.     

Martensitic transformation and related magnetic effects in Ni-Mn-based ferromagnetic shape memory alloys

Ferromagnetic shape memory alloys, which undergo the martensitic transformation, are famous multifunctional materials. They exhibit many interesting magnetic properties around the martensitic transformation temperature due to the strong coupling between magnetism and structure. Tuning magnetic phase transition and optimizing the magnetic effects in these alloys are of great importance. In this paper, the regulation of martensitic transformation and the investigation of some related magnetic effects in Ni-Mn-based alloys are reviewed based on our recent research results.     

Ba掺杂及工艺对BiFeO_3体系结构和磁特性的影响

用溶胶-凝胶+快速热处理方法制备Bi_1-xBa_xFeO_3(BBFO-x,x=0,0.05,0.15)陶瓷材料,研究不同工艺条件和元素掺杂对样品的结构和磁特性的影响,实验结果表明,BBFO-x纯相样品制备工艺要求较高,在工艺条件为800℃下退火450s时,样品具有最好的结构及磁性能;X射线衍射测试表明,Ba元素替代会引起晶格畸变,但没有改变样品的宏观晶格结构;Raman光谱测试进一步证实了样品的纯相结构及Ba元素掺杂对样品结构的影响;此外,Ba元素替代有助于增强样品的磁性,其原因在于掺杂使得原有的长程反铁磁螺旋磁结构受到破坏,同时可能出现Fe离子价态变化,产生自旋耦合,从而在样品中表现出更大的宏观净磁矩,本工作可对开展这一单相多铁材料体系的微观结构以及磁电耦合效应的研究提供很好的实验基础。     

小缺陷铁纳米环的磁特性

用蒙特卡罗方法与快速傅里叶变换微磁学相结合的方法模拟小缺陷铁纳米环的磁化动力学.研究发现小缺陷铁纳米环的磁滞回线出现"双稳态"特征，与实验结果一致.能量研究表明：涡旋态出现的区间为能量局域极小区间.缺陷系统的剩磁随着缺陷位置的变化而变化：剩磁随着Y值的增加先增大后减小，并在中间区域保持相对稳定.系统的自旋组态可以解释上述现象.     

铁酸铋薄膜光电流的磁场调制研究

BiFeO₃作为一种具有体光伏效应的室温多铁材料,是近年来多功能材料领域的研究热点.其中磁、光、电等多种性能之间耦合作用的共存带来了丰富而复杂的物理内涵.利用脉冲激光沉积在导电玻璃(SnO₂:F,FTO)衬底上沉积了BiFeO₃薄膜,实验结果表明,该薄膜具有良好的铁磁和铁电性能,并通过磁场实现了对薄膜光电性能的调控.在标准太阳光照的同时施加1.3 kOe (1 Oe=103/(4π) A/m)磁场下,磁-光电流变化率达到232.7%. BiFeO₃薄膜中的磁-光电流效应来自于光磁电阻效应,即光生电子在磁场作用下成为自旋光电子,在材料导带运动过程中受到自旋相关散射而具有光磁电阻效应;此外,磁场作用使这些自旋光电子受到的畴壁散射减弱也进一步增强了磁光电流效应.本文为磁场、光场调控多铁性薄膜的磁、光、电等物理特性提供了参考,为多功能光电材料领域的器件研究与应用提供了基础.     

Zn_(0.97)Cr_(0.03)O的PLD制备及其铁磁性

采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在石英基片上制备了不同氧分压(0,0.05,0.15和0.20 Pa)下Zn0.97Cr0.03O薄膜,并测量了它们的磁性、XRD谱、PL谱及XPS谱等.实验结果表明,所有的样品都具有良好的结晶性,且都沿c轴高度取向;磁测量结果表明,四个样品都具有铁磁性,且在氧压为0.15 Pa下沉积的薄膜磁性最强;四个样品都存在VZn,Oi,Zni,VZn,VO缺陷,尤其是VZn对应共振峰面积占所有缺陷总面积的百分比和样品的饱和磁化强度具有相同的变化趋势,表明Zn0.97Cr0.03O磁性与锌空位密切相关;四个样品中都存在Cr3+离子,且在0.15 Pa时Cr3+的含量最多.上述实验结果表明,Cr3+和VZn的缺陷复合体是ZnO:Cr样品具有稳定的铁磁有序的最有利条件,它证实了早先的基于第一性原理的计算结果.