巨磁电阻效应——2007年诺贝尔物理学奖简介

瑞典皇家科学院宣布，法国科学家阿尔伯特·费尔（Albert Vert）和德国科学家彼得·格鲁伯格（Peter Grunberg），共同获得2007年诺贝尔物理学奖．获奖的原因是这两位科学家先后独立发现了“巨磁电阻”（giant magnetoresistance，GMR）效应．这个发现引发的技术进步极大地提高了计算机硬盘磁头的数据读取能力，使硬盘无论从容量还是体积上都产生了质的飞越．这个发现还导致了新一代磁传感器的出现，而且巨磁电阻被认为是纳米技术最重要的应用之一．     

垂直各向异性Ho3Fe5O12薄膜的外延生长与其异质结构的自旋输运

垂直磁各向异性稀土-铁-石榴石纳米薄膜在自旋电子学中具有重要应用前景.本文使用溅射方法在(111)取向掺杂钇钪的钆镓石榴石(Gd_0.63Y_2.37Sc₂Ga₃O₁₂,GYSGG)单晶衬底上外延生长了2—100 nm厚的钬铁石榴石(Ho₃Fe₅O₁₂,HoIG)薄膜,并进一步在HoIG上沉积了3 nm Pt薄膜.测量了室温下HoIG的磁各向异性和HoIG/Pt异质结构的自旋相关输运性质.结果显示,厚度薄至2 nm的HoIG薄膜(小于2个单胞层)在室温仍具有铁磁性,且由于外延应变,2—60 nm厚HoIG薄膜都具有很强的垂直磁各向异性,有效垂直各向异性场最大达350 mT;异质结构样品表现出非常可观的反常霍尔效应和“自旋霍尔/各向异性”磁电阻效应,前者在HoIG厚度小于4 nm时开始缓慢下降,而后者当HoIG厚度小于7 nm时急剧减小,说明相较于反常霍尔效应,磁电阻效应对HoIG的体磁性相对更加敏感;此外,自旋相关热电压随HoIG厚度减薄在整个厚度范围以指数方式下降,说明遵从热激化磁振子运动规律的自旋塞贝克效应是其主要贡献者.本文结果表明HoIG纳米薄膜具有可调控的垂直磁各向异性,厚度大于4 nm的HoIG/Pt异质结构具有高效的自旋界面交换作用,是自旋电子学应用发展的一个重要候选材料.     

Bay区取代苝二酰亚胺分子构型及聚集调控:邻位甲基位阻效应

设计并合成了2种苝二酰亚胺分子PBI1和PBI2,研究了bay区的苯氧基团邻位甲基取代对分子构型及分子聚集的影响.通过对单晶结构的分析,发现邻位甲基的引入明显影响苝二酰亚胺分子构型,使得4个苯氧基呈中心对称分布.由于甲基的空间位阻效应,有效地减弱了分子间π-π相互作用,从而提高了分子的溶解性与溶液加工成膜性.研究结果表明,在π共轭分子结构中的关键位置引入小的甲基取代基能够显著调控分子的聚集行为,有效减少光电材料分子中非光电活性(增溶性基团)的含量,对光电材料分子的设计合成具有重要的指导意义.     

给定寿命下的焊趾疲劳裂纹深度尺寸分析

本文提供并用统计方法研究了焊趾疲劳裂纹扩展的Ｎ～α曲线族，给出了联系给定裂纹尺寸下的疲劳分布，给定疲劳寿命下的裂纹尺寸分布以及随机初始条件的概率相容条件。研究表明，给定寿命下的焊趾疲劳裂纹深度尺寸α服从分布Ф［（μ（ａ）－ｌｏｇＮ）／σ（ａ）］。     

微波消解-电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定油墨中的铅、铬和钡

建立了微波消解-电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)测定油墨中铅、钡和铬元素的分析方法.实验选用钇作为内标物,以减少背景干扰.结果表明,各元素校准曲线的相关系数均为0.9999,样品相对标准偏差小于5％,加标回收率在96.7％-98.8％之间.实验具有较好的精密度和准确性,适合油墨中铅,铬,钡元素的分析.     

一种钨合金含损伤本构的唯象模型

利用多压阻传感器拉氏实验分析方法对受冲击90w钨合金材料中形成的应力波场进行了测试，并利用拉格朗日分析方法获得的结果建立了合金的不含损伤的本构关系．然后以动态层裂试验获得的层裂参数曲线和数据为依据．提出了一种考虑材料内部损伤成核，成长及汇合效应的唯象本构模型，并通过对层裂实验曲线进行数值模拟，确定了该合金的含损伤本构的参数．     

低温制冷机冷头焊接工艺研究

冷头是低温制冷机的关键零部件,是制冷机的重要结构件,同时也是制冷机与热载荷的接口部位。文中对冷头的焊接工艺进行研究,提出一种爆炸焊复合材料与激光焊结合的冷头焊接工艺。     

L检验法用于蓝色圆珠笔油墨种类鉴定的研究

在我国刑事案件中经常涉及到圆珠笔油墨的认定 ,尤其蓝色圆珠笔 ,因用量大 ,显得更为突出。薄层色谱法用于蓝色圆珠笔油墨的鉴别虽然屡见不鲜 ,但如何提高其分辨率、增加再现性 ,并将其扫描结果进行科学处理是急待解决的问题之一。基于这一点 ,我们从国内各地不同厂家生产的蓝色圆珠笔中收集了 50种 ,进行了系统分析。并对薄层色谱扫描结果选用了 t检验法和 L检验法进行处理 ,经比对分析 ,收到了较理想的效果     

微观结构对膜换湿能力影响研究

对多孔膜换湿过程进行了理论分析,得到了透湿量和湿阻的计算式.同时对三种膜包括PVDF,PES和纤维素膜进行了湿阻的测量实验,通过对实验数据的回归处理,得到了多孔膜的结构参数.结果表明,膜厚、孔径分布、孔隙率及曲折因子对膜的换湿特性都有较大影响,在平均孔径相同的情况下,其它因素仍然导致了不同膜换湿能力的较大差距。在所获得的结构参数基础上,通过数值模拟的方法研究了平均孔径对膜换湿能力的影响。结果表明湿阻随平均孔径的增大而减小,减小趋势逐渐平缓最后趋向一定值。