非稳态人口温度下相变材料蓄热性能研究

太阳能辐射强度随时间发生变化,造成蓄热单元入口处传热流体温度呈现非稳态变化。为了分析非稳态的入口温度对相变材料蓄热特性的影响,假设传热流体入口温度1 h内随时间呈线性变化,并且1 h内的平均温度恒定在60℃。讨论了入口温度随时间线性增加及线性降低两种变化形式,对相变材料的熔化速率、熔化分数、蓄热量、固液界面位置等参数的影响。结果表明,当1 h内平均入口温度不变,而初始入口温度在30～90℃的范围内变化时,随初始入口温度增加,尽管熔化速率增加,熔化时间从42.75 min减小到20.58 min;但1 h内的总蓄热量却从72.6 kW减小到45.3 kW。     

带有蓄热装置的直膨式太阳能热泵系统的模拟研究

介绍了一种带有相变蓄热装置的直膨式太阳能热泵系统。以青岛天气为例,对该系统的蓄热模式进行数值模拟,得出蓄热装置进出口制冷剂的温度、蓄热材料的液相率随时间的变化,结果表明在太阳能辐射量变化时,该系统的蒸发温度维持25℃左右,系统能够稳定运行;对系统热力学性质进行理论计算得出系统在冷凝温度为70℃时,系统的COP能维持在5.3左右,系统能够高效运行。     

The influence of interfacial barrier engineering on the resistance switching of In2O3：SnO2/TiO2/In2O3：SnO2 device

The I-V characteristics of In2O3：SnO2/TiO2/In2O3：SnO2 junctions with different interracial barriers are inves- tigated by comparing experiments. A two-step resistance switching process is found for samples with two interfacial barriers produced by specific thermal treatment on the interfaces. The nonsynchronous occurrence of conducting filament formation through the oxide bulk and the reduction in the interracial barrier due to the migration of oxygen vacancies under the electric field is supposed to explain the two-step resistive switching process. The unique switching properties of the device, based on interracial barrier engineering, could be exploited for novel applications in nonvolatile memory devices.     

Multiferroic phase transitions in manganites RMnO3: A two-orbital double exchange simulation

The semi-quantum two-orbital exchange model is used to investigate the effect of small rare-earth ion substitution on orthorhombic RMnO 3 with A-type antiferromagnetic order,using the Monte Carlo algorithm,exact diagonalization,and zero-temperature optimization approaches.It is revealed that the substitution results in a rich multiferroic phase diagram where the coexisting A-type antiferromagnetic phase and spiral spin phase,pure spiral spin phase,coexisting spiral spin phase,the E-type antiferromagnetic phase,and the pure E-type antiferromagnetic phase emerge in sequence.The multiferroic phase transitions modulate substantially the electric polarization,which is consistent qualitatively with recent experiments.     

1.0～4.4GPa下奥长石拉曼光谱特征的变化

常温、1.0～4.4GPa下,利用激光拉曼光谱研究了奥长石晶体结构随压力的变化。发现,压力为2.9GPa时,517cm-1附近出现新的谱峰,奥长石开始相变。3.4GPa时,源于奥长石结构中M—O伸缩振动的288cm-1拉曼谱峰频移发生突变,517cm-1附近谱峰消失,奥长石由三斜晶系完全相变为单斜晶系(P1-I1)。随压力增加,归属于奥长石四面体结构中Si—O—Si弯曲振动的458及516cm-1谱峰随压力增加有规律地向高频方向偏移,斜率分别是1.667cm-1/GPa和3.560cm-1/GPa,而源于Al—O—Al弯曲振动的480cm-1谱峰与压力没有明显的线性变化关系。卸压过程中,288cm-1拉曼谱峰频移保持不变,458,480及516cm-1谱峰向低频偏移。长石类矿物的相变压力与结构中八元环所含阳离子种类有关。     

4 GPa压力处理对T8钢在加热过程中固态相变动力学的影响

本文通过差示扫描量热分析(DSC)法测试了经4 GPa压力处理前后, T8钢在加热过程中固态相变温度和转变时间,计算其相变激活能和Avrami指数, 并结合金相组织观察, 探讨了4 GPa压力处理对T8钢在加热过程中固态相变动力学的影响.结果表明: 4 GPa压力处理能使T8钢组织中形成奥氏体的温度向低温移动, 相变时间和Avrami指数减小, 相变激活能增大, 有利于形成尺寸细小的晶粒, 但对其相变机理的影响不大.     

Cu对Ni50Mn36In14相变和磁性的影响冰

文章研究了Cu替代部分Ni对铁磁性形状记忆合金Ni50Mn36In14相变和磁性的影响规律．研究表明,在Ni50-χcCuχMn36In14中,随着Cu含量的增加,相变温度逐渐降低．Cu含量低于5％时。奥氏体的磁性强于马氏体的磁性,母相和马氏体相的饱和磁化强度的差值△M随着Cu含量的增加而增大．当Cu含量χ=4．5时,△M迅速增加到80emu／g,并在该材料中观察到了磁场驱动的马氏体到奥氏体的转变,显示了该材料作为磁驱动磁电阻材料的潜在应用前景．当Cu含量高于5％时,奥氏体保持铁磁状态,马氏体相由反铁磁状态变为铁磁状态,马氏体的磁性强于奥氏体的磁性,△M大大削弱,磁场驱动性质消失．     

基于非线性振荡和混沌分析的单相AC-DC变流电路的摄动解析

针对单相交直流全桥变流电路,推导出其在脉宽调制下的连续等效摄动解析模型.首先通过研究非线性振荡过程得到其连续微分方程,该方程含有控制参数和摄动参数.随后通过数学理论证明正则摄动方法能够求出其近似解.求解后对比PSCAD/EMTDC的仿真结果从而验证了解析的正确性.该方法在大规模计算中具有优势.最后分析了控制参数和摄动参数的物理意义,指出这两个参数能够影响变流器的工作状态,甚至引发倍周期混沌.该摄动建模方法不仅适用于单相变流电路,也适用于三相变流电路甚至多相变流电路.     

结构相变对Fe掺杂TiO2薄膜室温铁磁性的影响

采用直流磁控溅射方法在玻璃基底上制备了不同Fe掺杂浓度的TiO₂薄膜, 并对其晶体结构和磁特性进行了研究.在所有掺杂样品中,均观察到了室温铁磁性, 磁性源于Fe离子与其近邻空间分布的空穴相互作用. 在掺杂量为7%的锐钛矿相薄膜中观察到了最大的磁化强度. 随着Fe掺杂浓度的进一步增加, TiO₂的晶体结构逐渐由锐钛矿相向金红石相转变,并且磁性减弱. 不同结构的TiO₂中Ti–O键长不同,导致替代的磁性Fe离子与空穴的作用强度发生改变, 进而使其磁性发生变化. 关键词： 稀磁半导体 结构相变 铁磁性     

用Weiss分子场理论对有外电场时铁电体系相变特征的研究

Weiss分子场理论(WMFT)对晶体中顺磁-铁磁和顺电-铁电相变特征的定量描述是相当成功的. 由于是平均场理论,又可作为初步分析结构无序体系和复杂组分体系相变行为的理论依据. 但是迄今为止,并没有对有外场时WMFT的相变特征进行详细研究. 而对铁电体系,仅仅对分子取向为两个状态时WMFT的相变特征进行了研究. 另外,虽然铁磁与铁电体系的WMFT描述极为相似,但是由于两种体系中微观磁化和极化的单元不同,导致相应的数学描述与结果也有所不同. 本文首先对外电场中分子取向包含任意状态的铁电体系的WMFT相变特征, 包括自发极化、内能和比热以及静态极化率随温度变化进行严格推导, 然后对相变特征随外电场的演变进行了研究.结果表明: 1)无外场时,体系发生二级顺电-铁电相变,且随状态数的增加,相变温度减小, 这是与铁磁体系不同的地方,同时单分子的平均极化强度减小,而内能、比热和极化率增大; 2)外场的存在,使得体系原有的二级相变转化为弥散相变,且外场越强,弥散温区越大. 上述结果对深入研究铁电体系的相变,特别是弥散相变无疑是有益的.