磁光克尔效应中的光子自旋分裂

光子自旋霍尔效应类似于电子系统中的电子自旋霍尔效应, 是在折射率梯度和光子分别扮演的外场和自旋电子的角色下, 由自旋-轨道相互作用而产生的光子自旋分裂现象. 光子自旋霍尔效应为操控光子提供了新的途径, 同时也提供了一种精确测量相关物理效应的方法. 本文研究了磁光克尔效应中光子自旋分裂现象, 建立了磁光克尔旋转与光子自旋霍尔效应之间的定量关系, 并通过弱测量系统观测了磁场作用下铁膜表面的光子自旋分裂位移, 得到相应的磁光旋转角, 验证了我们所推导的理论预测. 本文的研究成果为精确测量磁光克尔系数和磁光克尔旋转角提供了一种新方法.     

利用智能手机磁传感器研究磁阻尼摆运动

基于Phyphox手机App,将圆柱形钕铁硼磁铁构成的单摆放在黄铜或铝板表面不同距离摆动,利用智能手机磁传感器研究磁阻尼摆运动。结果表明,相同距离下,黄铜和铝板阻尼系数基本与电导率成正比。对于铝板,磁阻尼摆离开板距离从50mm减小到18mm时,阻尼系数从1.139×10^-2s^-1增加到1.114×10^-1s^-1,随距离的变化可以用指数函数来拟合。当距离减小到2.5mm时,观察到临界阻尼现象。当磁阻尼摆离开铝板表面距离为18mm,铝板厚度从1.001mm增加到5.615mm时,磁阻尼系数从9.378×10^-2s^-1增加到1.967×10^-1s^-1。实验结果与基于磁偶极子的理论模型基本一致。本文所搭建的磁阻尼摆实验装置结构简单,研究内容丰富,特别是能定量地研究磁阻尼现象,可以作为居家物理实验开设。     

强流电子束自磁场对能量沉积的磁增强效应

一、引言 苏联的库尔恰托夫研究所最早报导了强流相对论电子束与等离子体相互作用过程中能量沉积的磁增强效应,该所于1976年发表了实验结果,增强因子是10;随后美国的Sandia实验室报导的磁增强因子是2—5;C.Peugnet和R.Bailly-Salins等人用强流电子束在薄金靶上做实验,获得了2—3倍的增强效应。他们的实验结果与理论计算结果是相符合的。本文主要是用蒙特卡罗方法对电子束在束自磁场的作用下的运动进行了模拟跟踪,计算了电子在薄铜靶中沉积能量的磁增强效应。     

电流驱动对磁岛的稳定化

大破裂限定了托卡马克的运行。实验指出，撕裂模或者说磁岛的发展是这种大破裂的主要原因。考虑到无感电流驱动效应，我们重新推导了电阻撕裂模的三维非线性方程组?数值计算表明，跟随磁岛旋转的ＲＦ波电流驱动有效地抑制磁岛的发展。     

磁电超材料折射率特性分析

基于麦克斯韦旋度方程, 将磁电超材料板中的电元件和磁元件分别等效为面电流和面磁流, 通过计算这些周期性面电流和面磁流在某个磁电超材料板上产生的总电场和总磁场, 获得了关于面磁流密度和面电流密度的两个方程, 进而推导出了周期性磁电超材料折射率与磁元件的磁导率、 电元件的介电常数和空间色散项之间关系的解析公式. 与传统的折射率计算公式不同, 该解析公式充分考虑到了空间色散以及磁电超材料的电元件和磁元件的相互作用. 折射率理论曲线和基于仿真实验数据的提取值曲线能很好地符合, 这说明文中推导的折射率公式能够正确地描述磁电超材料的负折射特性. 本文的结果将为分析电磁元件之间的相互作用以及设计负折射率符合一定要求的磁电超材料提供重要的理论参考. 关键词： 磁电超材料 周期性结构 负折射率     

利用光晶格自旋链中磁振子的激发模拟有限温度下光子的动力学 Casimir 效应

研究了在静磁场诱导的磁偶极-偶极相互作用和外部激光场诱导产生的偶极-偶极相互作用下光晶格自旋链中磁振子激发的动力学特征. 文中选取了蓝失谐光晶格, 提出了等效温度的概念, 并将系统中磁振子的激发过程与光学振动腔中光子的激发过程进行了类比. 研究表明, 通过选取适当的系统参数, 可以在磁振子系统中重现有限温度下光子的动力学Casimir效应. 关键词： 光晶格 偶极－偶极相互作用 磁振子 Casimir效应     

Pt/La0.67Sr0.33MnO3异质结中的反常霍尔效应

非磁/铁磁异质结构中存在很多有趣的演生现象,特别是,铂/铁磁异质结构中的反常霍尔效应是一个研究热点.采用脉冲激光沉积技术和射频磁控溅射技术制备出具有原子级接触界面的铂/锰酸锶镧异质结,并对异质结的电输运性能进行了系统的研究.实验发现,铂/锰酸锶镧异质结中存在由铂贡献的反常霍尔效应,这是由磁近邻效应诱导铂表现出铁磁性造成的.反常霍尔电阻随着温度的降低而急剧增加,并且在低于40 K时改变符号.反常霍尔电阻随铂厚度的增加而急剧降低,证实了铂的铁磁性起源于异质结界面.此外,异质结在低外加磁场下可能产生了拓扑霍尔效应,这是由异质结界面处的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导产生手性磁畴壁结构引起的.上述研究结果为进一步理解非磁/铁磁异质结构中的电子自旋和电荷输运之间的相互作用提供了实验基础.     

外加磁场微波等离子体喷流对平面电磁波衰减的实验研究

采用空间透射波测量方法,实验研究透波密闭石英玻璃容器内等离子体喷流对垂直和水平极化电磁波的衰减,在有和无外加磁场条件下分析实验参数对等离子吸波效应的影响,分析等离子体的吸波机理.实验结果表明在非磁和本实验条件下,平面电磁波在等离子体中的衰减机理为碰撞吸收;在有磁和本实验条件下,平面电磁波在磁等离子体中的衰减机理同样为碰撞吸收,但是外加磁场的存在有限地改善了等离子体的吸波效应.为了使磁等离子体最有效地吸收电磁波,应该提高磁场感应强度,把高频混杂频率提高到测试微波频率范围内,或降低微波测试频率至本实验中的高混 关键词： 等离子体相互作用 电磁波 电磁波在等离子体中的传输     

磁环中非晶丝的阻抗效应分析

依据Landau-Lifshitz阻尼项和Gilbert阻尼项的磁矩转动方程,提出统一形式的磁化率张量表达式.基于等效磁导率将非晶丝中各向异性的电磁场求解问题转化为等效的各向同性问题,进而分析了套在绝缘磁环或导电磁环中非晶丝的阻抗.采用基于有限元的数值方法仿真磁环中非晶丝的阻抗,仿真结果验证了理论分析结论.理论分析和仿真实验均表明,外磁体的附加阻抗将严重降低阻抗变化率,破坏巨磁阻抗特性.为此,提出采用回路形式降低附加阻抗的方法,并基于仿真实验验证了该方法的有效性. 关键词： 巨磁阻抗效应 非晶材料 Maxwell方程 有限元     

热激活磁弹性弛豫的多体普适方法研究

本文基于多体相互作用导致红外发散响应的弛豫机制,研究无序铁磁合金中的热激活磁弹性弛豫。即认为:引起磁畴壁弛豫的磁取向有序,除取向有序原子的热激活跃迁外,还应包括多体相互作用引起的两种不同的位形隧道效应。在此新机制的基础上,导出了分指数的磁化强度弛豫规律和磁导率减落公式。再利用波耳兹曼迭加原理,得出普适的磁弹性内耗公式,此公式得到实验数据的证实。 关键词：     

基于偏振光法油雾浓度检测的研究

针对油雾具有旋光性,提出了基于偏振光法的油雾浓度检测方法.介绍了油雾浓度检测系统的基本原理,设计了检测系统的结构,建立了检测系统的数学模型,对检测系统进行了实验研究,并对两种实验方案的结果进行了对比分析.检测系统采用双光路检测法,用法拉第旋光器进行补偿,并用称重分析法对系统进行标定.实验结果表明该方法的两种实验方案在低...     

A full-field approach for the elastic characterization of anisotropic materials

In the paper a procedure is described whereby the characterization of isotropic and anisotropic laminae is carried out by full-field measurement of the surface rotations under proper flexural loads. The analytic formulation does not necessarily imply a numerical calibration and the elastic constants are determined by integrating the whole experimental data on the surface of the specimen. Measurements were carried out by phase-stepped speckle interferometry using a shearometer based on Michelson design. The experimental instrumentation, including the loading device, and the procedures for the manipulation of experimental data are detailedly described; experimental results obtained on a steel specimen and a composite laminate are also reported.     

基于计算机网络技术的实验数据处理系统

系统能够在不需改变程序的情况下,对不同的实验项目均可实现实验预习、演示、实验数据在线检查、自动批阅实验报告等功能。     

Fluorescence fluctuation spectroscopy and its artifacts: simulations and tests

Fluorescence fluctuation spectroscopy (FFS)[1,2] is a kind of fluorescence detection techniques suitable for monitoring interaction and transportation processes in a small detection zone of biological systems. FFS detects and analyzes the fluorescence signal of the fluorescent molecules in the detection zone to retrieve the dynamical parameters of the system including concentration, diffusion coefficient and interaction constants. FFS utilizes various statistical methods to analyze the data,…     

智能化霍尔效应实验仪

本文介绍了单片计算机控制的组合多功能霍尔效应实验仪的原理、结构、功能特点。     

白光彩色联合变换相关实验中的分通道方法

提出了在彩色联合变换相关中, 使用光栅对彩色图像进行分通道处理的方法, 讨论了实现此方法对光源、滤色片的限制, 并基于此讨论提出了一种使用三色光栅图像编码的分通道解决方法。实验的结果表明, 这种方法不但降低了对光源的限制, 而且对取向不同的功率谱也便于进行分通道并行处理, 包括并行地使用零级功率谱进行彩色图像的仅形状相关。     

高能脉冲C~(6+)离子束激发Ni靶的K壳层X射线

精确测量离子与原子碰撞引起的靶原子内壳层电离截面,对研究原子内壳层过程以及建立合适的理论模型具有重要的意义.现有的实验数据和理论模型大都集中在中低能区,高能区由于受到实验条件的限制,几乎没有相关实验数据的报道,哪种理论更适合描述高能重离子入射的靶原子内壳层电离截面,还需要进行深入的实验研究.采用电子冷却存储环提供能量分别为165,300,350,430 MeV/u的C~(6+)离子束轰击Ni靶,测量Ni的K壳层X射线.分析了实验中探测到的Ni的K_β和K_α射线强度比,发现入射粒子能量的变化对该强度比影响不明显.分别应用两体碰撞近似(BEA)、平面波玻恩近似(PWBA)和ECPSSR理论对Ni的K壳层X射线的产生截面进行理论计算,并将理论结果与实验结果进行比较.     

低相干光断层扫描系统的噪声分析与研究

低相干光断层扫描,是近十几年来发展起来集多种前沿科学和技术为一体的超高精度成像技术。介绍了该技术的理论原理及本实验室建立的基于时域线性调制和光纤迈克耳孙干涉仪的低相干光断层扫描系统并给出了初步的实验结果。重点对光源谱型和参考臂扫描速度不均匀性对系统输出信噪比的影响进行了理论模拟计算和实验研究。通过运用傅里叶频谱的分析方法,从工程设计的角度出发给出了基于实验结果的参量特性分析以及这些特性将会给实际光学相干层析系统测量结果带来的影响,从而获得了低相干光断层扫描系统改进的方法。     

8—9.5 keV正电子致Ti的K壳层电离截面的实验研究

低能正电子碰撞原子内壳层电离截面的实验数据目前还很缺乏,从而影响了对近年来发展的各相关理论模型的检验,限制了慢正电子束流技术在诸多领域中的应用.本文采用慢正电子束流装置产生的8—9.5 keV正电子束碰撞纯厚Ti靶,利用硅漂移探测器(SDD)收集正电子碰撞Ti靶产生的X射线,同时采用高纯锗探测器在线获得与靶碰撞的入射正电子数,从而得到Ti的K壳层实验产额,并基于蒙特卡罗模拟程序PENELOPE获得模拟产额.将实验产额分别与内壳层电离截面数据库采用经典光学数据模型(ODM)和扭曲波玻恩近似理论模型(DWBA)的蒙特卡罗模拟产额进行对比,发现基于ODM理论模型的模拟产额与实验值有较大的偏差,基于DWBA理论模型的模拟产额与实验结果符合较好.根据实验产额和基于DWBA理论模型的模拟产额的比较结果,对蒙特卡罗模拟程序使用的DWBA理论模型数据库进行修正后再进行模拟和比较,从而得到可靠的8—9.5 keV正电子致Ti原子K壳层电离截面数据.     

OGY方法控制混沌的电路实验

介绍了基于OGY方法控制离散混沌的实验电路方法，以Henon电路为例实现了对其系统不稳定不动点的控制，实验结果与理论分析一致．