铁磁材料的磁化曲线及磁滞回线

铁磁材料在日常生活及工业制造中应用广泛,尤其在电机、变压器和电感器的制造中,有着不可替代的作用.铁磁质的磁化特性常由磁滞回线、磁化曲线和磁导率曲线来表达,然而所用曲线横纵坐标值的含义却是不一样的,容易产生歧义,给教学、科研和工程设计带来许多困扰.对磁滞回线、磁化曲线和磁导率曲线作对比分析,并嵌入交流量的瞬时值、最大值和...     

铁磁材料磁化曲线的智能观测系统

利用单片机系统控制物理实验过程，智能地测绘起始磁化曲线和磁滞回线，从而使学生们看到完整的磁化过程，对铁磁物质的磁滞现象有个充分的认识。     

测量铁磁材料的交流磁化曲线及磁性参量

用数字存储示波器和计算机测量铁磁材料的交流磁化曲线及磁性参量,可以较完整、准确地了解铁磁材料的交流磁特性.     

铁磁材料磁化特性实验的数据处理及相关讨论

利用Origin6.0软件处理实验数据,描绘了铁磁材料的基本磁化曲线和磁滞回线.初步讨论矫顽力有没有解析解.     

基于永磁恒定磁场激励的起始磁化曲线测量

现有起始磁化曲线测量系统需绕制励磁线圈和感应线圈,在线应用受限.为此,本文提出了一种基于永磁恒定磁场激励的起始磁化曲线测量原理并搭建了相应测量系统.该系统采用永磁磁化器作为激励磁源,以对称磁化方法在圆柱棒状构件上激励出随轴向位置变化的恒定磁场作为激励磁场;采用阵列霍尔探头测量构件表面不同提离下的轴向和法向磁感应强度;并基于多项式外推法和磁场高斯定理外推法,推算构件与空气分界面上的轴向和法向磁感应强度;进一步地,根据分界面上的磁感应强度获取构件的起始磁化曲线.系统测量结果表明,在永磁恒定磁场激励下,无须励磁线圈和感应线圈即可方便地获取棒状构件的起始磁化曲线,测量误差小于10%,测量误差标准差小于0.01,重复性较好.该系统可为便捷地在线测量棒状构件起始磁化曲线提供新途径.     

铁磁材料磁导率测量实验研究

本文对电磁学实验中用示波器法测量铁磁材料饱和磁导率μmax的问题进行了研究。通过改变励磁电压U和取样电阻R1的阻值后分别测得μ-H关系曲线,对饱和磁导率μmax随R1变化规律进行了深入研究。     

铁磁材料对永磁体磁场分布的影响及悬浮测试

为了研究铁磁材料对永磁体磁场分布的影响,以纯铁与钕铁硼永磁体为研究对象,对添加纯铁后不同组合永磁体磁场进行了测试。结果表明：对直径为80 mm厚度为5 mm的纯铁及边长为10 mm的方形永磁体而言,当纯铁底部永磁体对称排列时,纯铁上表面磁场呈规律性的均匀分布。当永磁体数目为9,边缘距为0时,纯铁上表面中心磁场较大,分布均匀度较高;当纯铁侧面固定永磁体时,组合体表面磁场增强,但增幅不同,表面磁场值越大,磁场增幅越小,磁场均匀度降低;随着距组合体表面高度的增加,纯铁表面中心磁场逐渐减小,磁场均匀度先减小后增加。另外,利用超导样品对均匀区磁场进行了磁悬浮测试,表明该结构实现磁场均匀化的可行性,对后续超导块材平面运动控制的研究具有重要意义。     

反铁磁材料微观结构研究手段的新进展

随着存储密度的日益提高 ,存储器件的尺寸在不断减小 .作为当今信息技术关键材料之一的磁性存储材料 ,通过运用无机[1] 或聚合物[2 ] 模板技术 ,目前已可做到单胞横向尺寸小于 10 0ｎｍ (可控制在30—10 0ｎｍ之间 ) ,平均存储密度高达 170Ｇｂｉｔ ｉｎｃｈ2 [1] .在磁存贮密度、处理速度和器件复杂性日益增长的情况下 ,要求研究人员必须知道如何在小于10 0ｎｍ的尺度上控制所用材料的结构、组分和磁性质 .这就不仅需要能制备样品 ,也需对样品磁结构的微观特征予以表征 .最近Ｈｅｉｎｚｅ等人在《Ｓｃｉｅｎｃｅ》杂志第 2 88卷第 9期第 18…     

基于时空变换恒定磁化的起始磁化曲线推算方法

起始磁化曲线作为铁磁材料磁学特性的重要表征, 研究其获取方法具有重要意义. 现有方法采用随时间变化磁场作为激励磁场, 通过改变激励磁场大小, 逐步改变试件内的磁场及磁感应强度并进行测量以得到起始磁化曲线, 效率较低, 准备繁琐. 为此, 本文从基本的磁学物理定理出发, 提出一种基于时空变换的起始磁化曲线推算方法. 该方法以细长棒状试件或环形试件作为被测试件; 采用恒定磁化在被测试件内产生空间变化磁场作为激励磁场; 通过测量试件表面的磁场值来推算试件内磁场值, 从而获取铁磁材料起始磁化曲线. 直流线圈恒定磁化环形和棒状试件仿真实验验证了该方法的理论正确性. 进一步地, 考虑实际应用限制因素的推算结果表明了该方法在实际应用中是可行的, 可为探索新的起始磁化曲线测量方法提供理论指导.     

一维铁磁材料光子晶体的光学传输特性

利用光学传输矩阵方法,模拟计算了由铁磁材料组成的一维光子晶体的光学传输特性.研究了能带结构随介质层厚度h(O ≤h≤0.5λ0 λ0=1.2×10-6m)变化的规律,并与相同周期结构的普通光子晶体的传输特性进行了比较.结果表明,当O.15λ0＜h＜0.165λ0时,铁磁光子晶体的带隙宽度略小于普通光子晶体的带隙宽度;在h取其他值时铁磁光子晶体的带隙宽度远远大于普通光子晶体的带隙宽度,并且在h=0.25λ0时存在最大值.这种结构的光子晶体通过掺杂有望在多通窄带滤波技术中得到广泛的应用.     

铁磁键稀疏Blume-Capel模型相图的Monte Carlo研究

本文应用Monte Carlo方法求得铁磁键稀疏平方点阵的Blume-Capel模型的相图。利用有限尺寸的标度理论,得到晶场为零时的相变温度,并同其他方法所得的结果作了比较。同时用Monte Carlo方法确定了键稀疏时三临界点的值对键浓度的依赖关系。 关键词：     

铁磁材料界面磁耦合表面格林函数方法

基于表面格林函数理论,考虑二维平移对称,通过紧束缚线性糕模轨道(TB-LMTO)表面格林函数方法和完全避开一般的块格林函数方法(GF)方法,研究了铁磁材料界面磁耦合,以Co/Cu/Co的3层膜为例,对铁磁体之间的层间交换耦合作用进行了讨论.研究表明:磁性多层结构交换耦合振荡依赖于夹层厚度,当磁性层厚度改变,单独RKKY势的贡献显著的依赖于界面耦合.这结论与一种从头计算方法,在磁性多层膜中评价交换振荡耦合的结果相一致.     

X-Y-Z模型——非各向同性反铁磁Heisenberg系统的自旋波解

给出了一个基于Holstein-primakoff变换的自旋波理论研究正方点阵X-Y-Z模型的基态和激发态性质的方案。通过引入宇称变换算子和正则变换,实现了Hamiltonian的对角化,在线性近似下发现存在两支色散关系不同的自旋波。同时,求得了展开至S^-1的修正项。 关键词：     

霍尔法磁化曲线与磁滞回线实验仪的退磁技巧

针对用HM-1霍尔磁化曲线和磁滞回线实验仪对实验样品铁磁材料退磁过程中退磁难的问题,采用对称退磁法.即在退磁过程中,视铁磁样品中剩磁的方向、剩磁值的多少,加上相应值的反向磁场即矫顽磁力,构成逐渐缩小且最终趋于原点的循环退磁曲线,从而达到给铁磁样品快速退磁的目的,提高了实验教学质量.     

基于Jiles-Atherton理论的铁磁材料塑性变形磁化模型修正

Jiles-Atherton(J-A)模型在磁化建模领域应用广泛,但不同文献给出的J-A模型并不一致,致使采用不同表达式建立的塑性变形磁化模型存在多种版本,其正确性难以甄别.通过对无磁滞磁化方程、能量守恒方程和等效磁场强度方程的梳理与比较,发现原有模型中存在将磁化强度和无磁滞磁化强度混用、将不可逆磁化能量等效于全部的磁化能量、等效磁场强度中应力磁化项界定不清等问题.在此基础上,对上述方程进行了修正,推导了基于J-A模型的塑性变形磁化修正模型.将修正模型计算结果与原模型计算结果、相关文献中的试验结果进行对比,结果表明:与原有计算模型相比,修正模型计算结果的饱和磁化强度和剩余磁化强度随塑性变形增加而减小,矫顽力随塑性变形增大而增大,达到饱和磁化强度时的外磁场强度随塑性变形增大而增大的趋势有所减弱,更符合试验结果,可更准确地反映塑性变形对材料磁化的影响.     

均匀磁场中超导球的准静态磁化

在普通物理知识范围内,根据超导体的迈纳斯效应和磁场边值条件的唯一性,计算出了均匀外磁场中超导球表面的超导电流和磁场分布.     

铁磁材料GdN的电子结构和磁学性质的理论研究

作为寻找新型自旋电子学功能材料的尝试,文章详细研究了稀土化合物GdN的电子结构和磁学性质.通过第一性原理的理论计算,作者发现该材料的导电性质随体积增加有很大变化：从半金属态到准金属态,最后成为半导体.同时,施加压力能改变其载流子浓度和位于多数自旋态的电子和空穴的迁移率.对其磁交换参数随晶格常数变化的进一步研究和蒙特卡罗模拟表明,这个铁磁体系的居里温度可以通过加压或掺杂得到进一步提高,从而成为很有实用价值的自旋电子材料.