大尺寸纳米晶磁环的动态磁性能测量

在感应型速调管调制器中使用了纳米晶磁性材料制作大尺寸磁环,使用伏安向量法对材料试样的磁性能进行测量,得到频率为20.03 kHz和50 kHz时的动态磁化曲线、磁导率、磁场损耗等参数。使用脉冲法对成型的大尺寸磁环动态磁性能进行测量,励磁方式和工作中完全一致,在测量脉冲脉宽3.5~4.0 μs,重复频率50 Hz,初次线圈均为1匝,外径220 mm,内径80 mm,高60 mm,截面积4 200 mm2时,得到磁环实际能够达到的伏秒数为0.007 V·s,此时所需的偏磁电流大小为8 A。     

铁基纳米晶磁芯的脉冲磁化特性测量及其在磁开关中的应用

磁开关是重复频率脉冲功率系统可选的工作性能优越的开关器件之一。目前磁开关的仿真模型是基于伏秒积分的宏观特性建立起来的纯电路模型,未考虑磁芯饱和过程中磁芯特性的变化,仿真难以准确预测磁开关负载上的预脉冲,波形的前沿误差也较大。测试获得了快脉冲激励下的铁基纳米晶磁芯磁滞回线和初始磁化曲线,利用磁芯磁滞回线的关键参数,提取了脉冲激励下的磁芯J-A参数,用于定义多物理场中磁开关模型的磁芯特性。针对磁开关脉冲压缩电路,利用多物理场仿真软件COMSOL建立了磁脉冲压缩系统电路与磁开关电磁场的场路耦合仿真模型,计算磁脉冲压缩电路的输出波形,与实验结果对比,预脉冲幅值误差为2%,峰值误差为2%,前沿误差为5%,证明了建立的场路耦合仿真模型的有效性和准确性。     

粗晶和纳米晶Sm_3Co合金的制备及其性能研究

本文针对Sm3Co粗晶和纳米晶合金材料的制备和基础性能进行了研究.采用磁悬浮熔炼技术多次精炼制备出Sm3Co粗晶合金.以此为母材,利用高能球磨非晶化和放电等离子烧结致密化并同步晶化的技术路线,制备出平均晶粒尺寸为8 nm的超细纳米晶Sm3Co合金块体材料.构建了Sm3Co纳米晶合金的晶体结构模型,并结合其显微组织的表征,分析了Sm3Co纳米晶合金的磁性能和力学性能,并与粗晶合金进行了比较粗晶Sm3Co合金不具有硬磁特性,而同种成分的纳米晶合金则表现出一定的硬磁特性.纳米晶Sm3Co合金的显微硬度和弹性模量分别达到4.87 GPa和63.7 GPa,比粗晶合金增大约8.7%和13.3%.本文研究结果为Sm-Co体系合金的基础性能及其纳米尺度效应提供了系统的参考依据.     

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.     

纳米晶磁芯恒定磁化速率磁性能参数

设计加工了一套可用于测量环形磁芯在8～12 T/s恒定磁化速率下脉冲性能的实验平台,该实验装置主要包括脉冲形成网络、放电开关、匹配负载及被测磁芯。基于该平台对国产的铁基纳米晶磁芯的磁化曲线进行了测试,得到了铁基纳米晶磁芯在200～300 ns范围内的损耗和非饱和脉冲导磁率。实验结果表明：铁基纳米晶磁芯的相对脉冲导磁率随着磁感应增量增大及工作脉宽减小而减小,磁芯损耗则逐渐增大。     

氧化锌纳米晶高压下的晶粒演化和性能

用GS-1B型六面顶压机研究了ZnO纳米晶高压下的晶粒演化和性能，用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对高压样品的晶粒尺寸、微观形貌进行了表征.结果表明，高压下ZnO纳米晶存在压致晶粒碎化效应.硬度和伏安特性实验表明，高压调制后样品的显微硬度约是常压烧结样品硬度的2.3倍，非线性伏安特性明显优于常压烧结样品. 关键词： 氧化锌纳米晶 高压 压致碎化 非线性伏安特性     

纳米晶磁芯恒定磁化速率磁性能参数

设计加工了一套可用于测量环形磁芯在8～12 T/s恒定磁化速率下脉冲性能的实验平台,该实验装置主要包括脉冲形成网络、放电开关、匹配负载及被测磁芯。基于该平台对国产的铁基纳米晶磁芯的磁化曲线进行了测试,得到了铁基纳米晶磁芯在200～300 ns范围内的损耗和非饱和脉冲导磁率。实验结果表明:铁基纳米晶磁芯的相对脉冲导磁率随着磁感应增量增大及工作脉宽减小而减小,磁芯损耗则逐渐增大。     

PbTe纳米晶高压热电性能的研究

 利用自建的400 t四柱双缸液压机,研究了PbTe纳米晶在0~0.8 GPa压力范围内热电性能随压力的变化。实验结果表明：PbTe纳米晶电导率随压力的增加而增加,而热电动势随压力的增加而减小,两者随压力的变化具有可逆性;PbTe纳米晶具有极高的热电动势,在常压下达到565 μV/K,在0.8 GPa压力下,材料的电导率为常压下的4倍,热电动势仅降低20%,功率因子则达到常压下的3倍。研究表明,高压能显著提高PbTe纳米晶的热电性能。利用第一性原理计算了0.4~4.0 GPa压力范围内材料的简约费米能级,计算结果与实验结果相吻合。     

稀磁ZnO纳米颗粒的生长和性能

利用Zn、Fe、Mn、Co的铜铁试剂盐为前驱体,胺为表面包裹剂,在200℃N2保护下生长了2%的过渡金属离子掺杂的ZnO稀磁纳米晶体,研究了纳米晶体的结构、形态、光学和磁学性能。所有ZnO纳米晶体均为近圆形的颗粒,晶体结构为六角纤锌矿结构,无其他氧化物相的析出,但过渡金属离子的掺入使纳米颗粒的尺寸增大。在掺杂纳米颗粒的吸收谱和发射谱中均可以观察到明显的激子吸收和发射峰,所有纳米颗粒在温度高于43K时只有顺磁性。     

交流电流对铁基纳米晶丝巨磁阻抗效应形貌的影响

本文研究了交流电流的大小(I ＝0.2—20 mA)和频率(f ＝ 1—1 MHz)对具有横向畴结构的铁基纳米晶丝的巨磁阻抗效应形貌的影响.实验结果表明,样品的巨磁阻抗效应呈双峰特征,随着频率的增大,双峰的位置H=±H_m向高场移动;但随着电流的增大,双峰的位置逐渐向中心(H ＝ 0)收缩,甚至变成单峰位形.理论上一般认为,双峰的位置与横向各向异性场H_k相对应,即H< 关键词： 巨磁阻抗效应 交流电流 铁基纳米晶丝     

The effect of anion on the magnetic properties of nanocrystalline NiO synthesized by homogeneous precipitation

The effect of using different anions (nitrate, chloride, sulfate, and acetate) during the precursor synthesis, by homogeneous precipitation, on the magnetic properties of the final product (nanocrystalline NiO), has been studied. The precursors and the oxide were characterized by various analytical techniques including powder X-ray diffraction, FT-IR spectroscopy, thermal gravimetry (TGA), and magnetic measurements. The synthesized NiO samples possess crystallite size in the range, ∼2−6 nm, depending on the anion of the nickel salt. The nickel oxide nanoparticles exhibit superparamagnetic behavior. Acetate and sulfate anions lead to NiO with higher saturation magnetization (∼1.2−1.8 emu/g), while chloride and nitrate anions lead to NiO nanoparticles with lower saturation magnetization (∼0.1-0.4 emu/g) values. The observed magnetic behavior has been attributed to the size effect.     

Variational analysis of propagation characteristics in thermally diffused expanded core fibers

We present a scalar variational method for the analysis of light-propagation characteristics in thermally diffused expanded core (TEC) fibers. The method leads to simple closed-form expressions regarding the mode field diameter, numerical aperture, waveguide dispersion as well as coupling losses produced by radial, longitudinal and angular misalignments. The dependence of coupling losses on the ‘taper ratio’ and normalized frequency is investigated and previous predictions that TEC fibers transmit light more effectively in free space over the order of millimeters, is confirmed. The coupling losses between small core diameter step-index fibers typically used in most erbium-doped fiber amplifiers and TEC-fibers is also considered.     

Coupling characteristics of 4 × 4 elliptical core optical waveguide couplers

Coupling characteristics of 4 × 4 elliptical core optical waveguide couplers that consist of four highly elliptical core fibers, whose centers form a rectangle, are obtained. The effect of the aspect ratio of the individual elliptical core fibers as well as that of their rectangular arrangement on the coupling characteristics have been obtained. It is shown that the state of polarization of the input signal through such a coupler is maintained.     

在WGD-8A光栅光谱仪上实现变温荧光特性测量

介绍了一种在普通光栅光谱仪上实现材料荧光 温度特性测量的低成本方法,并给出了系统的详尽配置和运用该系统对部分材料荧光温度特性测量的结果.