高温超导磁体指数损耗分析

本论文对高温超导磁体指数损耗(HTS index loss)的特点进行了分析.通过数值模拟,研究了由20个双饼组成的高温超导磁体在20k的温度下磁体的指数损耗,对每个双饼以及每匝线圈的指数损耗进行了计算,对整个磁体的指数损耗随电流变化情况进行了研究.在磁体的两端加上铁轭改变磁场的分布后,可以看出,铁轭可以有效地减少磁体上的指数损耗.     

He-HCl体系各向异性势及分波散射截面的理论研究

首先用BFW势函数形式拟合了在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HCl相互作用能数据，获得了He原子与HCl分子相互作用的各向异性势；然后采用CC近似方法计算了He-HCl碰撞体系的微分散射截面和分波散射截面，并总结了分波散射截面的变化规律.结果表明，拟合势不但表达形式简洁，而且较好地描述了He-HCl系统相互作用的各向异性特征；利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果，可解决势能参数难以确定的问题.对进一步研究原子与分子碰撞机理有一定参考价值. 关键词： 各向异性势 势能参数 密耦近似 分波散射截面     

Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的磁致伸缩、自旋重取向和穆斯堡尔谱研究

系统研究了室温下Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)合金中金属Al替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、各向异性和自旋重取向的影响.结果发现,x<0.4时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95完全保持MgCl2立方Laves相结构,晶格常量a随Al含量x的增加而增大.磁致伸缩测量发现,随着替代量x的增多磁致伸缩减小,x>0.15时超磁致伸缩效应消失;x<0.15时磁致伸缩在低场下(H≤4kA/m)有小幅增加,高场下迅速减小,而且易趋于饱和,说明添加少量Al有助于减小磁晶各向异性.内禀磁致伸缩λ111随Al替代量x的增加大幅度降低.对于0≤x<0.15,穆斯堡尔效应表明,随Al含量的增加Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中发生了自旋重取向,易磁化方向经历了[111]→[u v 0]→[u v w]的转变.由相对磁化率随温度的变化关系可以看出,Al替代Fe使自旋重取向温度降低.当x=0.15时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中出现了少量非磁性相;x>0.15时,合金在室温下呈现顺磁性.     

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.     

各向异性蜂窝夹芯材料的电磁传输性能分析算法研究

蜂窝夹芯结构作为天线罩最常用的透波材料, 其电各向异性特征对电磁传输性能具有不可忽略的影响. 本文基于各向异性蜂窝夹芯材料对电磁波水平极化和垂直极化分量的有效介电常数, 建立了多层蜂窝夹芯材料的等效传输线网络传输方程, 并给出了其传输系数的计算公式.该计算公式由于考虑了材料的三维各向异性特征, 不仅理论上可以计算多层各向异性介质板对任意方向入射电磁波的传输系数, 而且能够揭示出材料方向角对传输性能的影响规律.同时, 通过传输线网络等效, 其计算效率远高于有限元等方法.数值算例表明, 本方法能够有效地揭示蜂窝夹芯材料的各向异性对其传输性能的影响, 计算结果在入射角为0°–80° 时与有限元法符合很好. 关键词： 电磁传输性能 电各向异性介质 蜂窝夹芯材料     

各向异性材料中共线刚性线夹杂的纵向剪切问题

本文研究各向异性材料中共线刚性线夹杂，（有时称作“硬裂纹”或“反裂纹”问题）的纵向剪切问题。利用复变函数方法，提出了一般问题的公式和某些实际重要问题的封闭形式解，考察了刚性线端点附近的应力分布．从本文解答的特殊情形，可以直接导出各向同性材料相应问题的公式和结果，包括某些已有的结果￣［７］．     

圆柱型正交各向异性圆形薄板的非线性非对称弯曲问题(Ⅰ)

本文利用“两变量法”[1]研究了圆柱型正交各向异性圆形薄板在非均布横向载荷作用下的非线性非对称弯曲问题,并得到在周边为可移夹支条件下的本问题的一致有效渐近解。     

半线性次椭圆型方程和满足Hormander条件的向量场的Sobolev不等式

本文研究以Ｈｏｒｍａｎｄｅｒ平方和算子为主部的半线性次椭圆型方程的Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ问题的解的存在性和正则性，问题来源于所谓次椭圆几何学理论．与此同时，对于满足Ｈｏｒｍａｎｄｅｒ条件的一组向量场，我们证明了相应的Ｓｏｂｏｌｅｖ不等式．这一结果进一步的完善了Ｈｏｒｍａｎｄｅｒ平方和算子与Ｌａｐｌａｃｅ算子的类比研究工作．     

基于Geant4-CST联合仿真的条纹变像管光电子产生与控制

碘化铯（CsI）光电阴极广泛应用于超快诊断中,光电子的空间分布、能量分布、时间分布等与条纹变像管的整体性能有着密切的关联。本文联合粒子仿真软件Geant4和三维电磁软件CST实现了对CsI光电阴极的光电子产生与控制过程的全动态模拟。采用Geant4软件对CsI光电阴极的光电转换过程进行建模,分析了二次电子出射能量、时间、位置、角度等发射特性;通过数据交互,统计了出射光电子的分布规律,然后将其应用于CST中建立阴极发射模型,并在CST中设计出一款弧矢、子午方向上放大倍率皆为2的各向异性聚焦条纹变像管。     

腔光子-自旋波量子耦合系统中各向异性奇异点的实验研究

通过耦合三维微波腔中光子和腔内钇铁石榴石单晶小球中的自旋波量子形成腔-自旋波量子的耦合系统,并通过精确调节系统参数在该实验系统中观测到各向异性奇异点.奇异点对应于非厄米系统中一种特殊状态,在奇异点处,耦合系统的本征值和本征矢均简并,并且往往伴随着非平庸的物理性质.以往大量研究主要集中在各向同性奇异点的范畴,它的特征是在系统参数空间中沿着不同参数坐标趋近该奇异点时具有相同的函数关系.在这篇文章中,主要介绍实验上在腔光子-自旋波量子耦合系统中通过调节系统的耦合强度和腔的耗散衰减系数两条趋近奇异点的路径而实现了各向异性奇异点,具体分别对应于在趋近奇异点时,本征值的虚部的变化与耦合强度和腔的衰减系数的变化会有线性和平方根不同的行为.各向异性奇异点的实现有助于基于腔光子-自旋波量子耦合系统的量子信息处理和精密探测器件的进一步研究.