再论高温超导体的E-j关系

对高温超导体磁弛豫尚未达到平衡态和达到平衡态的情况,考虑了磁通热激活的正、反向跃迁(反向跃迁即为从低势能向高势能跃迁),在Bean模型下,严格求解了外加磁场与外加电流时的高温超导板的E-j关系.理论指出电流产生的磁场方向与外加磁场方向相同的板的一侧lnE-lnj只有正曲率;相反的一侧在特定的磁场范围lnE-lnj在同一条曲线上可以呈现正、负曲率,并给以理论证明.还讨论了出现正、负曲率对临界电流密度、外加磁场和温度的要求.     

论高温超导体的E-j关系 *

在高温超导体中 ,磁弛豫接近平衡态情况下 ,外加电流时 ,考虑了磁通热激活的正、反向跃迁 (反向跃迁即为从低势能向高势能跃迁 ) ,严格求解了在外加磁场与外加电流下的高温超导板的E-j关系 ,指出lnE-lnj曲线存在正曲率 ,并与其他几种理论模型进行了比较 .还对j→0时 ,ρ是趋向于零还是有限值的问题进行了讨论.     

高温超导体的顺磁Meissner效应——I.超导小颗粒内的捕获磁通及顺磁磁矩的典型行为

理论和实验证明 :弱磁场下超导小颗粒内部没有捕获磁通的状态 ,其自由能最小 .对于微米尺度的超导小颗粒而言 ,在低场下冷却至低温后 ,零场升温的磁矩中几乎没有捕获磁通的贡献 ,可以认为它完全由样品的顺磁Meissner效应唯一决定 .对超导小颗粒场冷后零场升温的磁矩进行了系统研究 ,得出了顺磁磁矩随温度、时间和磁场变化的基本特征 .并且找出和研究了顺磁Meissner效应的破坏和恢复的方法及条件     

弥散型金属薄膜逾渗系统的临界特性

报道了一种弥散型金属薄膜逾渗系统的制备方法和研究结果。从实验发现这种新型的逾渗系统具有异常的R-I关系、三次谐波系数与独特的电流临界规律。分析表明:这些特性与此类薄膜逾渗结构随电流增大而逐渐变化的过程有关,是由沿膜横向逐渐变化的局域隧道电流(LDTC)与跳跃电导(LDHC)效应引起的。     

纳米单晶与多晶铜薄膜力学行为的数值模拟研究

通过对不同温度下单晶薄膜的拉伸性能的分子动力学模拟，从微观角度揭示了温度效应对材料性能的影响. 结果表明温度效应对材料的变形机理影响很大.0K温度下由于缺乏热激活软化的影响, 粒子运动所受到的阻碍较大, 薄膜的强度较高, 塑性变形主要来自于粒子的短程滑移.温度升高，粒子的热运动加剧，屈服强度降低, 塑性变形将主要来自于大范围的位错长程扩展.多晶薄膜的模拟结果表明, 虽然其晶粒形状较为特殊, 但是它仍然遵循反Hall-Petch关系.在模拟过程中，侧向应力最大值比拉伸方向应力的最大值滞后出现.位错只会从晶界产生并向晶粒内部传播，晶粒间界滑移是多晶薄膜塑性变形的主要来源.     

Marangoni效应对等曲率弯曲界面凝固过程的影响

用渐近方法和相场数值模拟分别研究了球状晶体和柱状晶体凝固过程中,固液界面表面张力随温度的变化对界面运动的影响．结果表明Marangoni效应将增大临界晶核半径,减缓界面运动速度．在静止熔体中,枝晶尖端生长速度随Marangoni数线性下降．渐近展开和相场模拟得到的结果定性是一致的．     

高T_c氧化物超导体Tl4Ba3Ca3Cu4Oy中的磁通蠕动和磁通跳跃

高T_c氧化物Tl₄Ba₃Ca₃Cu₄O_y大块超导体,在H_C1以下的磁场范围内存在着磁化反常,零场冷却样品在H_p以上磁场中的磁化强度与时间的关系的测量表明,存在着大量的磁通蠕动,并且在磁通蠕动期间伴随着磁通跳跃的发生,磁通蠕动速率与温度有关,表明与热激活有关,讨论了磁通的热激活,并且在77K的热激活能U≈0.14eV,还讨论了产生磁通跳跃的可能原因。     

一种基于无屈服概念的粘塑性模型

结合位错运动的热激活理论,基于无屈服概念,提出了一组描述金属材料变形规律的弹/粘塑性本构方程.方程从总体上考虑了应变率、应变历史、应率变历史、硬化和温度等效应,具有较强的物理基础.恒温单轴条件下商业纯钛的力学性能的理论预测与实验结果相比较,存在着良好的一致性.     

铁磁Pr1-xSrxMnO3外延薄膜的输运性质与负磁电阻行为

利用脉冲激光淀积法生长了外延Pr_1-xSr_xMnO₃薄膜(其中x=0.1,0.2,0.3,和0.4).测量了薄膜样品在零场中与外加磁场下电阻率随温度的变化.对X≥0.2的样品在磁场下观察到负磁电阻效应.在logρ-l/T的坐标中,零磁场下的数据在很宽的温区显现很好的线性关系,具有热激活载流于输运特征.由实验数据线性拟合得到在样品成分0.1≤ X≤0.3范围的热激活能约为0.1eV.从对掺杂锰氧化物的电子结构分析出发,对这一材料的绝缘-金属相变,输运性质和负磁电阻行为进行了讨论.     

T型微通道内的幂律流体液滴破裂行为的格子Boltzmann方法模拟

采用格子Boltzmann方法(LBM)研究了T型微通道内幂律流体液滴运动行为及其流型相图.主要研究了液滴幂律指数n对液滴破裂时颈部厚度、前端运动距离等形变特性以及流型相图的影响.数值结果表明,幂律流体液滴在T型微通道内存在阻塞破裂、隧道破裂以及不破裂三种流型.在阻塞破裂过程中,液滴颈部厚度随时间逐渐减小,且液滴幂律指数n越大,液滴颈部厚度随时间减小得越慢.同时液滴前端运动距离随时间线性增加,且随着n的增加,液滴破裂时前端运动距离越长.在隧道破裂过程中,液滴颈部厚度也随时间逐渐减小,与阻塞破裂相似,n越大液滴颈部厚度减小得越慢.与阻塞破裂相比,液滴隧道破裂时对应的临界颈部厚度有所增加,且液滴前端运动距离随时间先快速增加,然后再缓慢增加,隧道宽度随时间近似呈对数增长.此外,液滴未破裂时液滴颈部厚度以及液滴前端运动距离出现波动现象.液滴的幂律指数n越大,液滴越容易破裂,但越不容易达到阻塞破裂.根据数值模拟结果得到了各流型相图之间幂函数形式临界分界线的拟合公式,该拟合公式可以预测不同流型.     

矩形铁磁板的磁弹性弯曲与稳定性

本文对于在外加磁场中的矩形软铁磁弹性板的磁弹性弯曲现象进行了定量模拟;建立了能反映磁弹性相互耦合作用的数值计算程序;揭示了铁磁板弯曲变形与磁(场)力的非线性特征关系,并据此讨论了磁弹性失稳临界磁场随倾斜角变化的规律.     

Ni81Fe19/Al2O3/NixFe1-x结的隧道平面Hall效应

Ni₈₁Fe₁₉/Al₂O₃/Ni_xFe_100-x三层结的隧道平面Hall(TPH)效应与单层膜和二层结的一般平面Hall效应不同 .这效应涉及自旋极化传输 ,故TPH电压与两铁磁层内磁矩的夹角相关 .并报道了铁磁层的成分、磁特性以及绝缘势垒层的厚度等对TPH效应的影响 .     

量子化腔体-原子系统的Born-Oppenheimer近似与原子态隧穿的定域化控制

应用广义Born-Oppenheimer近似理论,研究了单模腔场中二能级原子状态隧道效应的定域化控制问题,定量地分析了相干态腔场中原子手征态隧道效应的非绝热影响,给出了实现定域化的条件,还讨论了温度变化对原子态隧道效应的影响.     

金属玻璃(Fe0.1Ni0.33Co0.55Cr0.02)78Si8B14磁性稳定性的研究——Ⅱ.对退磁不可逆的磁导率衰减

在100—300℃范围内测量等时磁导率衰减,考查了衰减的动力学行为,估计了衰减过程激活能分布。得到具有单峰的衰减谱。矫顽力、损耗和Curie温度的弛豫谱的峰位与磁导率衰减峰位相近。考查了退火发展的感生磁各向异性与磁导率衰减的关系。观察到磁导率衰减的可逆性及Cross-Over效应。     

铋系超导体晶格振动行为X射线衍射研究

本文利用变温X射线衍射方法研究了铋系高温超导相晶格振动行为。变温X射线衍射的研究工作集中在(002)晶面上,它能反映与超导电性有密切关系的Cu-O层和Bi-O层的晶格振动信息。在温度为130和200K附近的两个温度区间上,(002)峰的衍射强度I(T)与晶格常数C(T)随温度变化的异常行为表明在超导转变温度T。以上,(002)晶面出现了明显的晶格软化效应。结合Mssbauer谱的研究结果,我们认为Cu-O层声子模的软化是超导转变的前驱效应。     

纳米超顺磁体的磁热熵效应 *

采用经典及量子理论对纳米超顺磁体系的磁热熵效应进行了较详细的分析计算.结果表明:存在一最佳纳米粒径尺寸,此时超顺磁体系的磁热熵变取得最大值.在一定纳米尺度范围内,超顺磁体系的磁热效应及磁熵变将超过常规顺磁体系的磁热效应及磁熵变.上述理论分析计算结果在纳米Gd-Y合金实验中得到证实.     

轴向冲击下理想塑性直杆动态屈曲的过应力简化分析模型*

本文在理想塑性直杆的动态屈曲分析中引入应变率效应,得到相应的动力学微分方程,求出了屈曲半波长,临界载荷和屈曲时间的表达式.讨论了应变率效应对杆的塑性动态屈曲的影响.并与文[4]的理论和试验结果作了比较.     

聚偏氟乙烯辐射效应的研究——II.晶区辐射损伤点的研究

研究了聚偏氟乙烯 (PVDF)晶体结构与辐射效应的关系 .利用不同的热处理条件 ,获得了 7种不同规整性、不同结晶度的样品 ;通过对其辐射效应的研究 ,探讨了材料结晶区和晶区内不同部位的辐射效应以及这些不同的结构对材料辐射效应的影响 .使用示差扫描量热分析 (DSC)测量样品零熵产生相变温度、结晶度等随吸收剂量的改变 ,以及不同退火条件样品的辐射效应 .讨论了PVDF样品晶体辐射损伤与样品结构的关系 .利用电子自旋共振谱仪 (ESR)测量不同辐照后样品残余自由基的浓度及这些残余自由基加热条件下的不同命运 .结合DSC分析及X射线衍射分析得到晶体辐射损伤是从晶体表面折叠圈区和晶体茎杆内部缺陷区同时开始的结论     

轴向运动导电导磁梁的磁弹性振动方程

针对磁场环境中轴向运动导电导磁梁磁弹性耦合振动的理论建模问题进行研究.基于Timoshenko(铁木辛柯)梁理论并考虑几何非线性因素,给出轴向运动弹性梁在横向双向振动下的形变势能、动能计算式以及电磁力和机械力的虚功表达式.应用Hamilton(哈密顿)变分原理,推得磁场中轴向运动Timoshenko梁的非线性磁弹性耦合振动方程,并给出了简化形式的Euler-Bernoulli(欧拉 伯努利)梁磁弹性振动方程.根据电磁理论和相应的电磁本构关系,得到载流导电弹性梁所受电磁力的表达式,基于磁偶极子-电流环路模型给出铁磁弹性梁所受磁体力和磁体力偶的表述形式.通过算例,分析了轴向运动导电弹性梁的奇点分布及其稳定性问题.     

多物理场中不同结构特征FCI的力学行为分析

流道插件（FCI）是ITER中包层模块的重要部件,起到电绝缘和热绝缘的作用,FCI的力学行为是对复杂的磁-热-流-固多物理场共同作用的响应.将有限体积法和有限元方法相结合,对包层流道中的流场、温度场以及FCI的应力应变场进行求解,分析了磁场效应对结构的影响,以及不同FCI壁厚和间隙流宽度等结构特征对包层的影响.计算结果表明,强磁场虽然会产生较强的MHD效应,但可以降低第一壁温度和FCI结构热应力;较厚的FCI可以降低第一壁上的最高温度,但也会增加FCI上的温度梯度和热应力;而较宽的间隙有利于降低第一壁上的最高温度,但会增加FCI的最大Mises应力.