取向烧结Nd-Fe-B永磁合金反磁化过程及矫顽力机理研究

本文对取向烧结Nd-Fe-B合金沿取向易轴饱和磁化后的反磁化过程分四个阶段进行了理论研究。结果表明,主相晶粒表面软磁性区成核及从表面向晶粒内部不可逆畴壁位移对Nd-Fe-B合金的矫顽力起决定性作用。矫顽力随温度升高而急速下降主要是由于热运动破坏了主相四方结构的完整性,从而使软磁性过渡区变厚所致。 关键词：     

磁性纳米线反磁化过程的截椭球链模型

依据实际的纳米线形貌，提出了描述磁性纳米线反磁化过程的截椭球链模型.基于此模型，推导了纳米线反磁化过程中不可逆磁化的临界场和矫顽力在一致转动和对称扇形模式下的表达式.同时，还研究了椭球间接触角、单轴磁晶各向异性、外场与链轴方向夹角、截椭球个数和椭球形状因子对临界场和矫顽力的影响.利用该模型解释了镍纳米线的反磁化过程可能是对称扇形的模式. 关键词： 截椭球链模型 反磁化 一致转动 对称扇形     

晶粒间界相及结构缺陷对HDDR 粘结磁体矫顽力的影响

本文根据氢化／歧化／脱氢／重组（HDDR）Nd-Fe-B 磁粉晶粒边界微结构的特点,建立了缺陷区内的磁晶各向异性常数K1´及交换积分常数A1´的双变量连续变化模型,研究了晶粒间界相厚度d及晶粒表面结构缺陷厚度r0对磁体矫顽力的影响。结果表明：晶粒表面各向异性常数K1(0)、交换积分常数A1(0)及r0取不同值时,磁体的矫顽力Hc均随d增加而增大。K1(0)和A1(0)取确定值时,相同的d值对应的Hc随r0的增大而上升。r0和d取确定值时,Hc随K1(0)或A1(0)的减小而增大。当d 为1nm,r0 在 (2~5) nm范围内,A1(0)和K1(0)的值分别在A1和K1值的(0.6~0.7)范围内变动时,计算的矫顽力与实验值符合得很好。     

晶粒间界相及结构缺陷对HDDR 粘结磁体矫顽力的影响

本文根据氢化／歧化／脱氢／重组（HDDR）Nd-Fe-B 磁粉晶粒边界微结构的特点,建立了缺陷区内的磁晶各向异性常数K1´及交换积分常数A1´的双变量连续变化模型,研究了晶粒间界相厚度d及晶粒表面结构缺陷厚度r0对磁体矫顽力的影响。结果表明：晶粒表面各向异性常数K1(0)、交换积分常数A1(0)及r0取不同值时,磁体的矫顽力Hc均随d增加而增大。K1(0)和A1(0)取确定值时,相同的d值对应的Hc随r0的增大而上升。r0和d取确定值时,Hc随K1(0)或A1(0)的减小而增大。当d 为1nm,r0 在 (2~5) nm范围内,A1(0)和K1(0)的值分别在A1和K1值的(0.6~0.7)范围内变动时,计算的矫顽力与实验值符合得很好。     

矩形磁性纳米点动力学反磁化过程的微磁学研究

采用微磁学模拟方法研究了初始态为C形磁结构的矩形CoFe纳米点在方波脉冲场作用下的动力学反磁化过程.研究发现,随着脉冲场强的增强,磁体的反磁化模式发生了改变.当场强较弱时反磁化过程通过畴壁移动-单涡旋的形成和移动来完成;当场强较大时反磁化过程模式转变为畴壁移动-双涡旋的形成与移动;在更强的场强下反磁化过程通过畴壁的移动-多涡旋的形成与湮没来实现.由于反磁化模式随场强的变化而改变,反磁化时间随场强的增大出现振荡变化现象. 关键词： 动力学反磁化过程 反磁化时间 微磁学模拟     

Bi-2223复合导体的传输和磁化损耗分析

设计了一种基于Bi-2223带材的高温超导复合导体,利用有限元方法,分析了该复合导体在励磁过程和交变磁场下的交流损耗。分析结果表明,损耗随传输电流和外磁场增加而增大。为进一步分析导体稳定性提供了理论依据。     

超导四极磁体降温和升温过程的数值模拟

超导四极(SCQ)磁体是北京正负电子对撞机重大升级改造中的新增关键设备之一,在磁体降温和升温过程中,温度梯度引起的过大热应力有可能毁坏磁体。从SCQ磁体安全运行角度来研究该磁体降温和升温过程,提出了SCQ磁体降温和升温的数值模型。利用该模型计算得到降温和升温时间分别为120 min和150 min。考察了氦流进出磁体温度、压力、磁体上最高温度和最低温度以及最大温差的变化过程。降温过程中磁体上的最大温差为46.5 K,升温过程中磁体上的最大温差为47.3 K。降温过程中氦流最大压力为0.39 MPa,升温过程最大压力为0.41 MPa。为保证磁体安全运行,应小心调节混合气的温度,尽量使磁体上的温度分布均匀后再注入4.5 K或300 K的氦气。     

超导四极磁体降温和升温过程的数值模拟

 超导四极(SCQ)磁体是北京正负电子对撞机重大升级改造中的新增关键设备之一,在磁体降温和升温过程中,温度梯度引起的过大热应力有可能毁坏磁体。从SCQ磁体安全运行角度来研究该磁体降温和升温过程,提出了SCQ磁体降温和升温的数值模型。利用该模型计算得到降温和升温时间分别为120 min和150 min。考察了氦流进出磁体温度、压力、磁体上最高温度和最低温度以及最大温差的变化过程。降温过程中磁体上的最大温差为46.5 K,升温过程中磁体上的最大温差为47.3 K。降温过程中氦流最大压力为0.39 MPa,升温过程最大压力为0.41 MPa。为保证磁体安全运行,应小心调节混合气的温度,尽量使磁体上的温度分布均匀后再注入4.5 K或300 K的氦气。     

磁化套筒惯性聚变典型物理过程及特征参量

磁化套筒惯性聚变(MagLIF)结合了传统磁约束聚变(MCF)与惯性约束聚变(ICF)的优势,理论上在有限的驱动能力下可以有效降低聚变实现的难度,具有极大的应用潜力。基于一维集成化物理模型编写了数值模拟程序,以ZR装置典型驱动能力27 MA为出发点,以时间演化为顺序,通过数值模拟系统性地总结分析了典型负载参数下MagLIF构型初始化、加速内爆及迟滞3个关键过程中重要特征参量的分布及演化情况。数值模拟结果有助于理解MagLIF构型从预加热经由燃料压缩到最终发生聚变这一快速而复杂的过程,从而为建立相应的物理图像和认知提供了重要支撑,与传统ICF典型参数的对比也体现了该构型的优势所在,为后续研究奠定了基础。     

晶粒大小分布对纳米晶磁体Pr2Fe14B剩磁和矫顽力的影响

用微磁学有限元法计算了纳米晶磁体Pr2Fe14B的退磁曲线，文中模拟了三种具有不同晶粒大小分布的样品。计算结果表明，剩磁增强与磁体的晶粒尺寸分布情况无关而依赖于平均晶粒直径。晶粒尺寸分布对矫顽力的影响与磁体中的晶间交换耦合作用密切相关。     

反铁磁耦合硬磁-软磁-硬磁三层膜体系的不可逆交换弹性反磁化过程

采用一维原子链模型研究了反铁磁耦合的硬磁/软磁/硬磁三层膜体系的反磁化过程. 研究结果表明,当考虑了软磁层的磁晶各向异性能后,软磁层厚度和界面交换耦合强度的改变都有可能导致软磁层的交换弹性反磁化过程由可逆过程转变为不可逆过程. 对软磁层很薄的体系,其反磁化过程是典型的可逆交换弹性反磁化过程. 然而,当软磁层厚度超过某一临界厚度t_c时,反磁化过程转变为不可逆的交换弹性反磁化过程. 软磁-硬磁界面交换耦合强度A_sh对反磁化行为也有很大的影响. 对于软磁层厚度小于临界厚度t_c的体系,也存在一个临界界面交换耦合强度A_sh^c. 当A_sh大于A_sh^c时,软磁层的反磁化过程是可逆的交换弹性反磁化过程;而当A_sh小于A_sh^c时,这一过程变为不可逆. 给出了体系的可逆与不可逆交换弹性反磁化过程随软磁层厚度和界面交换耦合强度变化的磁相图. 同时还研究了偏转场随软磁层厚度的变化关系. 关键词： 反铁磁耦合三层膜 交换弹性反磁化过程 反磁化机理 磁相图     

非晶和纳米晶软磁丝状样品的环向磁化过程

采用阻抗法测定了不同磁结构的软磁丝状样品(非晶及纳米晶合金)的环向磁导率随环向磁场 强度和频率的变化. 按照Chen等的理论公式计算了样品的环向磁化曲线，结果发现，这一实 验原理公式对具有较大损耗的磁化过程并不适用. 因此，将其发展给出了更一般情况下的理 论公式. 此外，通过分析复数磁导率对环向磁场的依赖关系，确定了两类不同畴结构样品的 不同的环向矫顽力机理. 研究了交流频率对磁化过程的影响. 关键词： 非晶和纳米晶软磁丝 阻抗 环向磁化曲线     

C60高聚物复合固体材料的反饱和吸收过程研究

本文报导了新型材料C_(60)α-甲基苯乙烯/苯乙烯共聚物薄板的制作,并利用530nm,10ns激光研究此固体材料的激光透过特性.观测到反饱和吸收过程,即实现了光限制效应.     

Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z反磁化过程的微磁学分析

通过微磁学有限元方法研究了微结构对各向异性的Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z磁性能的影响， 并 对不同温度下的退磁曲线进行了计算.计算结果表明，矫顽力随着2∶17相晶粒尺寸的增大 而增大，随1∶5晶界相厚度的增大而减小；通过减小晶界相厚度或增大晶粒尺寸可以有效提 高 磁能积.反磁化的物理机制主要为形核机制，主要表现为首先在晶界相形成反磁化核，随 着 磁场的增大反磁化核不断长大，最后导致整个磁体的磁化反转；而当温度升高时，晶界相逐 渐变成非磁性相，使得反磁化核难以形成，因此出现了反常的矫顽力温度依赖关系. 关键词： 微磁学 有限元 微结构 磁性能     

NiFeCoP/BeCu复合结构丝的巨磁阻抗效应和磁化频率特性

用化学镀的方法制备了NiFeCoP/CuBe复合结构丝，研究了其巨磁阻抗特性.结果表明复合结构丝在较低频率的驱动电流下就有明显的磁阻抗效应，当驱动电流频率在20kHz时的磁阻抗效应为40％，最大磁阻抗效应出现的频率在180kHz，为97％.利用复数磁导率和等效电路探讨了该复合丝铁磁层磁化过程的频率特性，复合结构丝的特征弛豫频率在1MHz左右.外加直流磁场抑制畴壁移动，在等效电路中与抵消部分并联电路相关. 关键词： 巨磁阻抗效应 磁导率 弛豫频率 等效电路     

稀土磷光体中辐射及无辐射过程的估算

为了了解新材料的涂复性能及估计它们在应用方面的潜力,常常要去估计稀土磷光体中的辐射过程和无辐射过程的速率以及它们的相对重要性。由光激发和电子态弛豫引起的这些过程包括辐射跃迁、发射声子的无辐射衰减及离子间的能量传递。这些过程的性质以及它们与电子态、基质、温度、离子浓度的依赖关系一般是已知的。在许多情形中,即使已经知道了能级和本征态,要对这些过程的跃迁几率作理论计算还是不可能,但却可以从选定的光谱数据导出唯象参量,用它们对给定的离子——基质组合作出辐射和无辐射速率的有效估算。所得结果又可以回过头来用于予测光学性质,比如吸收和发射的强度,激发及衰减的形式,激发态寿命及量子效率等。     

R2Fe14B型永磁材料中第二磁晶各向异性常数对反磁化过程的影响

针对低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料的最小形核场问题,用数值计算法和近似解析解研究了第二磁晶各向异性常数K2对最小形核场的影响.研究发现,尽管对于Nd2Fe14B永磁材料一级近似的解析解与数值计算结果很接近,但是对于低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料则至少要用二级近似下的解析解才能与数值计算结果相接近.用有关最小形核场的计算结果很好地解释了低温时各向同性Pr2Fe14B永磁材料的矫顽力与最小形核场的关系.     

纳米晶交换耦合稀土永磁体α—Fe／Nd2Fe14B的居里温度及 …

从铁磁材料原子中电子间静电交换相互作用出发,结合Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ铁磁性理论,从原子分子设计的角度,针对ＮｄＦｅＢ基稀土永磁材料的晶体结构及原子占位特征,提出了提高居里温度ＴＣ的三条途径,在此基础上,利用熔体快淬工艺合成了具有高ＴＣ和磁性能的高温度稳定性的纳米晶稀土永磁体材料,并对其微结构及磁性能分别进行了表征和振动样品磁强计（ＶＳＭ）的测试与讨论。     

稀土离子间反斯托克斯能量传递计算的改进 2.数值模拟计算和分析

对稀土离子能级的动力学过程进行了数值计算,并对各个能级的布居概率改变进行了分析。发现如果不考虑斯托克斯过程和反斯托克斯过程之间的区别而采用原有声子辅助能量传递理论中相同的计算公式对待两种过程的话,得到的理论计算结果就与我们实验得到的校准的结果不一致,为了能够准确描述反斯托克斯能量传递过程,众所周知的量子喇曼理论相对于经典拉曼理论在斯托克斯与反斯托克斯过程的强度比上所增加的比值系数exp{ΔE/kT}被首次成功地引入来描述反斯托克斯能量传递。在能量传递计算理论中引入该比值系数之后,理论计算结果与实验结果符合的非常好,并且发现该比值系数在对纳米尺度材料的光子学研究探索中会发挥至关重要的作用。