三种静磁模与导波光的非共线衍射作用

根据任意倾斜偏置磁场情形下的磁光耦合模理论,分析了传统磁化时磁光薄膜波导中静磁正向体波、静磁反向体波和静磁表面波等3种静磁模对导波光的非共线衍射作用．给出了用静磁波复振幅表示的导波光衍射效率公式,理论计算与实验结果一致,所得结论可为磁光Bragg器件的优化设计以及它在磁光信息处理中的应用分析提供理论基础。     

静磁波变分计算与磁光Bragg衍射效率的提高

采用变分方法分析了垂直偏置磁场横向不均匀时掺Bi的YIG薄膜中微波静磁正向体波的激发和传播特性。计算了静磁正向体波对导波光的衍射效率,在静磁波的线性激发范围内计算结果与实验符合很好．处理方法可为线性磁光Bragg器件的优化设计提供理论指导．     

基于磁致伸缩效应的纵向导波产生与传播过程研究

针对铁磁性材料中磁致伸缩导波的产生机理,利用有限元软件创建了非线性力磁耦合磁致伸缩有限元模型,分析了非线性铁磁性在外加磁场作用下磁致伸缩力的产生,以及在该力作用下材料中质点的位移情况,实现了基于铁磁性材料非线性力磁耦合本构关系的磁致伸缩导波的产生及传播过程仿真研究.仿真结果表明,当铁磁性管道在由永磁体产生的偏置磁场及通过高频交流电流线圈所产生磁场的共同作用下,管道内质点将受到平行于磁场方向的磁致伸缩力的作用并产生高频振动形成磁致伸缩导波,通过对各质点位移情况分析可以清楚了解到导波的传播及接收过程,并通过实验验证了该仿真研究的可靠性.     

磁性超晶格中的非线性体静磁波

利用等效介质理论，研究了磁性／非磁性超品格中非线性体静磁波的色散性质．取如下位型：y轴垂直于超品格中磁性层和非磁性层的界面，饱和磁化和外磁场沿x轴,波沿y轴或沿x轴传播．在微扰论的三阶近似下，获得了非线性波的色散方程，其中非线性项与波幅的模方成正比．数值结果显示：当波在y轴方向传播时，非线性的作用使波的频率向上漂移或向下漂移，这依靠磁性层的相对厚度和波矢的大小，但是对于在x轴方向传播的静磁波而言，非线性频移是向下的．对于一个适当的微波磁场强度，非线性效应非常明显．     

轻稀土掺杂对TbFeCo材料磁光性能的影响

采用射频磁控溅射方法制备了TbFeCo非晶磁光薄膜 ,并在TbFeCo中分别引入轻稀土元素Nd、Pr和Ce ,测试了薄膜的磁光性能 ,得到磁光薄膜的克尔回线 ;并研究了薄膜成份对其磁光性能的影响 ,比较不同稀土元素的掺杂效果。结果表明 ,在TbFeCo薄膜中掺入一定量的轻稀土元素 ,可改善薄膜的磁光性能 ,提高薄膜的本征克尔角、矫顽力和矩形度。其中 ,Nd掺杂的效果最好 ,掺杂后 ,薄膜的磁光克尔角可达 0 .4 7° ,矫顽力可达 3.4× 10 5A/m。     

腔磁力系统中的诱导透明和快慢光传播

为了在腔磁力系统中实现可控的磁子诱导透明、磁力诱导透明以及快慢光传播,建立了一个混合腔磁力系统.该系统由一个含有YIG球的微波腔和在z方向对球施加一个均匀的偏置磁场组成,并用强泵浦场驱动磁子和弱探测场驱动微波腔.研究表明,通过调节腔与磁子之间的相互作用强度和微波腔与磁子的耗散比,可以增加磁子诱导透明(MIT)、磁力诱导透明(MMIT)的效果和提高快慢光传播的速度.该研究结果可为磁力诱导放大、量子光学操纵和量子信息存储以及灵敏光开关的研究提供参考.     

Mn5Ge3-xSbx系列合金在低磁场下的磁热效应

为了寻找合适的室温磁致冷材料，通过高频磁悬浮炉制备了Mn5Ge3-xSbx系列合金。利用X光粉末衍射技术确定其结构，并在1．3T的磁场下直接测量了其磁热效应．结果表明，Mn5Ge3-xSbx系列合金在低磁场下的磁热效应最大仅为1．34K；Sb的含量对居里温度Tc的影响不大。     

静磁表面波各向异性对带通滤波器带宽的影响

从静磁表面波MSSW各向异性理论模拟出发,提出了通过调节磁场方向来实现对MSSW滤波器带宽调制的方法,并由实验得到验证:即在微带换能器宽度一定时,可以增加(或减小)磁场与波矢k之间的角度来减小(或增大)滤波器带宽,从而简化和精确静磁表面波滤波器的设计．     

通过磁现象与电现象的对称性探讨磁单极

本文以物理定律具有对称性的观点，讨论了磁现象和电现象的对称性与磁单极的关系，在进一步研究磁现象和电现象的对称性时，发现电场可以是涡旋场，也可以是有势场，磁场却只有涡旋场而没有静磁场，即出现了磁现象与电视更有的不完全对称性，如果我们承认锹 的磁单极假设，那私磁荷的静磁场就是有势场，则磁流的电场与电流的磁场就是相似的，实现了是现象的完全对称性和麦克斯韦理论的完全对称性。     

超磁致伸缩致动器结构设计与静态特性实验

对超磁致伸缩致动器的结构如驱动磁场、偏置磁场、预压结构、水冷机构等进行设计,利用致动器加工实物,完成致动器的静态特性实验,获得不同预压力和驱动磁场强度下的致动器输出位移曲线,并得到了最优参数。     

二维剪切液膜流表面波的线性稳定性特征

当气液界面存在气流剪切作用时,将在不同程度上影响液膜流动的水动力学特征和流动稳定性。基于层流剪切液膜流动的稳态解,分析了切应力对液膜流动状态的影响。采用积分法,建立了沿倾斜壁面下降的二维剪切液膜流表面波扰动演化方程,模型中包含界面切应力、雷诺数、波数和倾角等参数的影响。研究表明:行波和惯性波的波速受均雷诺数和切应力的影响;同向切应力为不稳定性因素,逆向切应力的稳定性影响与雷诺数有关;同向切应力使临界雷诺数减小,逆向切应力使其增大,切应力对临界雷诺数的影响在不同倾角下也有所不同。     

不同因素对铁磁性薄膜中表面自旋波频率的影响

为了了解铁磁性薄膜中表面自旋波的物理性质,采用量子格林函数方法研究了铁磁性薄膜中表面自旋波的频率,分析了温度、外磁场、表面交换耦合、表面各向异性、薄膜厚度和波矢对表面自旋波频率的影响.结果表明,声学和光学表面自旋波的频率随温度的升高而减小.随着外磁场、表面交换耦合、表面各向异性和波矢的增加,声学和光学表面自旋波的频率随之增加.随着原子层数的减小,声学和光学表面自旋波频率增大.但当薄膜的原子层数大于5时,薄膜厚度对声学和光学表面自旋波频率的影响很小.     

蒸发或冷凝液膜二维表面波的时域演化方程

以边界层理论为基础，考虑完整的边界条件，采用Ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ方法，推导出了以液膜厚度表示的沿倾斜壁面下降的、处于蒸发、等温和冷凝状态下普遍适用的二维表面波扰动时域演化方程。方程中考虑了雷诺数、表面张力、热毛细力、倾角、流体物性以及在蒸发、等温和冷凝条件的影响，为进一步分析上述因素在不同雷诺数下的作用，从理论上全面认识和分析液膜表面波的时域演化行为和稳定性提供一种简便可靠的物理模型。     

铁磁-半导体-铁磁隧道结中的隧穿磁电阻

针对由1个半导体隔开的2个铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,考虑中间层形成双δ势垒,在近自由电子模型的基础上,计算了零偏压下隧穿磁电导和隧穿磁电阻.结果表明,该隧道结的隧穿磁电阻和隧穿磁电导与磁性金属电极分子场的角度有密切的关系.     

磁控状态下Fe90堆焊层显微组织对力学性能的影响

为了研究直流横向磁场对Fe90堆焊层组织和性能的影响,在Fe90自熔堆焊合金的等离子弧堆焊过程中引入直流横向磁场,采用洛氏硬度仪、磨损试验机对不同规范下试样的硬度、耐磨损性进行测试,采用OM及SEM对堆焊层进行显微组织分析,进而揭示外加磁场对堆焊层性能的作用机理.结果表明,施加磁场的堆焊层要比无磁场作用的堆焊层硬度高、耐磨性好;当堆焊电流为I=180 A,磁场电流为I_m=3 A时,堆焊层性能取得最佳值,其磨损量为0.4218 g,表面硬度HRC为72.1.外加磁场提高堆焊层性能的主要原因是电弧和熔池在磁场作用下运动状态发生改变,改善了堆焊层组织,使堆焊层的组织由柱状晶转化为等轴晶并细化晶粒,进而提高堆焊层的综合力学性能.     

蒸发或冷凝薄液膜的时域稳定性特征

基于Prandtl边界层理论和完整的边界条件,采用Collocation方法,推导出沿倾斜壁面下降的在蒸发、等温和冷凝状态下普遍适用的二维降膜表面波扰动时域稳定性方程。通过研究蒸发或冷凝薄液膜流动的稳定性特征曲线,包括中性稳定性曲线和最快速波的特征曲线,分析了蒸发、等温和冷凝等不同状态下热毛细力、雷诺数、流体物性和壁面倾角对稳定性的影响,并讨论了上述各因素在不同雷诺数下的相对作用。     

磁性隧道结隧穿电导和磁电阻的研究

针对由一平面磁性势垒隔开的两铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,基于自由电子近似并利用传递矩阵方法计算了其零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,研究表明隧道结的磁结构对TC(隧穿电导)和TMR(隧穿磁阻)的值有很大的影响,当两磁性电极分子场方向相同,且都与势垒层分子场反平行时,TC数值达到最大,两者平行时,TC的数值最小,同时还分析了分子场的相对取向等对磁性隧道结自旋极化电子输运性质的影响。研究结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义。     

偏置电场对THz辐射强度影响的蒙特卡罗模拟

采用系综蒙特卡罗方法对光生载流子在偏置电场作用下的输运过程进行模拟,从微观角度研究偏置电场对连续太赫兹辐射强度的影响.模拟结果表明,由于空间电荷电场屏蔽效应以及散射等因素的影响,太赫兹辐射强度先是随偏置电场的增强而上升,当达到峰值后逐渐趋于饱和.虽然降低温度使粒子发生散射的几率降低,但同时也减小粒子的初始能量,故低偏置电场时低温下连续太赫兹辐射功率比常温下小,而当偏置电场超过某一阈值时,降低温度能够提高连续太赫兹辐射功率.     

下降液膜二维剪切表面波的演化方程

基于边界层理论,采用积分方法,建立了沿倾斜壁面下降、表面有气流作用的液膜二维表面波扰动演化方程。模型中包含了界面切应力、雷诺数、表面张力、倾角、流体物性的影响,为进一步分析上述因素对液膜流动稳定性的影响,提供了一种合理的数学模型。     

液膜表面波在切应力作用下的线性稳定性

基于液膜表面的力平衡方程和边界条件,建立了在切应力作用下表征沿倾斜壁面下降液膜流动特性的O-S方程。利用摄动方法,求得了液膜表面波扰动的无量纲流函数扰动和波速表达式,分析了切应力、雷诺数和波数对稳定性的影响。研究表明:切应力是影响液膜稳定性的重要因素之一,同向切应力起不稳定性作用,反向切应力起稳定性用;液膜表面波的稳定性随雷诺数增大逐渐减弱;反向切应力使临界雷诺数增大、扰动增长率减小,同向切应力则起相反作用;表面波扰动的传播速度与波数有关,长波的传播速度低于短波,同向切应力使其传播速度增大,反向切应力使其减小。