强磁场的产生及应用

 强磁场通常指的是场强为几特斯拉（T）（1T=10⁴奥斯特）的磁场.强磁场是进行物性研究和应用研究的重要条件之一.在许多领域中有广泛的应用.许多发达国家都有强磁场实验室.本文简单扼要地介绍强磁场产生的方法及其在某些方面的重要应用.一、强磁场的产生强磁场有稳态式和脉冲式两种.产生稳态强磁场的磁体通常是用导体绕成的螺旋管,它可分为三种:普通导体磁体、超导体磁体、由普通导体和超导体结合绕成的混合磁体.普通导体的磁体所能达到的场强一般为20T.     

基于半经典近似研究费米气体的稳定性及顺磁性

基于半经典近似方法,给出重力场和强磁场共存下费米子的能谱.然后由泊松公式导出费米气体的热力学势函数.在此基础上,运用热力学关系式求解低温条件下系统的稳定性及磁化率的解析式,并通过数值模拟分析强磁场背景下重力场对稳定性及顺磁性的影响机制.     

强磁场条件下金属凝固过程中第二相的迁移行为

理论分析表明,第二相的迁移行为可以通过迁移速度进行表征.影响迁移速度的因素包括第二相和熔体的物理性质、磁场强度和梯度大小、第二相的形状和体积等因素.强磁场下洛伦兹力的效果为促进第二相在基体中的均匀分布,其效率在磁场强度大于某一定值时逐渐降低.在梯度强磁场条件下,第二相迁移行为和分布状态的主要控制参数是梯度磁场下的磁化力.在磁场梯度较小时,因洛伦兹力的制约磁化力控制第二相迁移的效果不明显,随着磁场梯度的增加,磁化力的作用效果逐渐增强.通过研究强磁场下Al-Si合金、Al-Ni合金中原位自生第二相的迁移行为实 关键词： 强磁场 迁移 第二相 凝固     

脉冲强磁场下稀土材料的发光行为研究

脉冲强磁场具有峰值磁场强及扫场速度快的特点,在一个磁场脉冲内可获得从零场到最高磁场强度的全部数据,因而测量结果具有较高的精确度和对比度。稀土发光材料因具有发光谱线丰富、发光效率高的特点,在照明、显示和传感等领域有着广泛的应用。在强磁场作用下,稀土发光材料展现出发光强度和颜色可调的特征,在磁场传感、磁场标定和磁控发光器件等方面有重要应用价值。文章利用武汉国家脉冲强磁场科学中心磁光测量装置,系统地研究了铒、铕等稀土元素掺杂的发光材料在脉冲强磁场作用下的发光光谱、发光强度以及精细能级结构等特征随磁场变化的规律,初步探索了脉冲强磁场下的磁光谱在晶体结构分析、能级结构确定、磁场标定以及磁场传感等方面的应用。     

微扰法计算中等强磁场中氢原子的能级

本文在考虑氢原子轨道运动磁矩与磁场之间、自旋磁矩与磁场之间和感生磁矩与外磁场之间的相互作用的基础上,根据角动量和球谐函数的性质,应用简并态微扰方法研究了在中等强磁场中氢原子的能级,给出了计算中等强磁场中氢原子的一级近似能级的方法,具体计算了23.5126≤B≤1.881728×10~4T范围内氢原子n=2的各能级的数值,结果与有关文献给出的理论计算值是相近的,表明本文所给出的方法是简单的、计算结果是正确的.     

带电粒子在复合场中的运动问题

带电粒子在复合场中的运动能很好的考查学生分析和解决问题的能力,因此它是历年高考的热点,但对于学生来说,往往又是难点. 一般的在重力场,匀强电场及匀强磁场共同构成的复合场空间,带电粒子所受的重力,电场力为恒力;洛伦兹力的决定因素比较复杂.带电粒子在复合场中做什么运动决定于带电粒子所受的合力及初速度.因此在处理复合场中的问题时要把受力情况和运动情况结合起来看. 带电粒子在复合场中的运动主要考虑三种情形:(1)直线运动:(2)竖直平面的匀速圆周运动;(3)复杂的曲线运动(非匀变速曲线运动等).     

强磁场对四苯基卟啉及其Co(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)配合物的影响

为研究强磁场对卟啉类化合物的影响,以四苯基卟啉(TPP)为研究对象,比较分析了无外加磁场和强磁场条件下TPP的结晶,及Co~(2+)、Zn~(2+)与TPP的配位反应。采用X射线粉末衍射测试不同磁场强度下获得的TPP晶体,紫外分光光度计快速测定了不同磁场强度下配合物产率,并分析了配位反应的动力学。TPP的结晶度随磁场强度的增强而提高,晶体尺寸随磁场强度的增加而增大;随磁场的增强,四苯基钴卟啉(CoTPP)和四苯基锌卟啉(ZnTPP)的产率下降,但两者的反应动力学不受磁场影响,其反应速率随磁场强度提高而下降。由研究结果可知,强磁场有利于四苯基卟啉的结晶取向,四苯基卟啉在溶液中垂直于磁场取向是配位反应速率降低的主要原因,随磁场强度的增加,四苯基卟啉的取向程度提高。     

强磁场条件下Mn-Sb梯度复合材料的制备

研究了Mn-898wt%Sb合金在无磁场以及磁场为B=88 T、不同强度的磁场梯度作用下的凝固组织变化，并分析了上述不同强磁场条件对合金凝固组织影响的作用机理.研究表明，在较大梯度磁场作用时，试样中出现了初生MnSb相与Sb相以及共晶组织共存的现象，而且初生MnSb相与Sb相产生了明显的分层现象.此外，磁场梯度作用下初生MnSb相和Sb相的含量随着磁场梯度的增大而增加.论文对初生MnSb相和Sb相的分离机理进行了探讨，发现在梯度磁场作用下，熔融金属中不同磁化率的合金组元团簇受力不同，造成