基于巨磁电阻(GMR)效应的生物分子识别器件研究

对基于巨磁电阻(GMR)效应的生物分子识别器件的结构和微加工,以及检测原理、检测方法进行了介绍,构建了对应于这种生物分子识别器件的信号检测和处理系统.采用微细加工的方法制成了基于巨磁电阻(GMR)效应的生物分子识别器件,生物分子识别器件的结构是多个磁隧道结组成的传感器阵列,单个磁隧道结尺寸为10μm×20μm,退火后磁阻效应可达86.5‰,检测灵敏度可达8×10-4 A/m,采用厚度小于100nm的PDMS作为器件的生物适应层,可将检测信号提高27倍以上.基于巨磁电阻(GMR)效应的生物分子识别器件主要应用于基因分析、医学诊断、免疫分析和药物筛选等领域.     

铁氧体器件中的磁阻抗效应及其在电流监控中的应用

主要研究了带有探测线圈的镍锌铁氧体器件在磁场中的行为.当在探测线圈加有交流信号时,可同时在此器件中观察到较大的磁致变电感及磁阻抗效应.该类磁致变电感及磁阻抗效应随信号频率的提高而加强,并在100kHz左右达到峰值(68.2%).在此基础上,设计并研制了一个利用该磁阻抗效应的电流监测装置.实验结果显示,该装置灵敏,高效.当被监测电流小于2A时,其磁场灵敏度可达5V/A.改变偏置磁场后,对更大的被监测电流亦可达到同样的灵敏度,可方便的用于输电监测和控制领域.     

巨磁电阻效应自动测试系统研究

随着巨磁电阻效应(GMR)研究的广泛开展,方便、快速的磁电阻测试已成为研究GMR效应的基础。文中介绍了巨磁阻效应计算机自动测试系统平台的建立。对自旋阀和磁性隧道结材料测试结果表明,这里所建立的测试系统能方便、快捷地测试磁性多层膜材料的GMR效应。     

基于可编程逻辑器件的巨磁阻抗效应传感器应用

介绍ispLSI1032E的基本结构及其开发软件ispDesignExPERT的应用。在此基础上，文中设计了基于ispLSI1032E巨磁阻抗效应所需要的稳定的激励源。全数字化设计，使得该系统控制方便灵活。     

磁场加载方式对磁电器件磁电效应影响的研究

将磁致伸缩材料(Terfenol-D)和压电材料(PZT-8)复合,利用谐振原理构造了一种磁电器件.当激励磁场的频率等于或者接近于Terfenol-D的固有频率时,Terfenol-D将驱动PZT-8振动并发生共振,压电材料的输出电压将达到极大.在不同的偏置磁场和交变磁场的加载方式下,研究了谐振状态下的磁电层合器件在强、弱偏置磁场强度下的磁电特性,研究表明,当偏置磁场和交变磁场分别沿长度和宽度方向施加时,相比在弱磁场下,强磁场下磁电层合器件的磁电电压系数分别提高了43.3%和近2倍.     

非晶材料磁传感器噪声分析

分析了基于非晶材料磁场测量传感器的噪声特性.根据非晶丝巨磁阻抗效应原理,设计了传感器的闭环负反馈结构,并分析了传感器的主要噪声源.在此基础上,分别考虑了驱动电流的低频噪声、幅值噪声、相位噪声以及影响非晶丝阻抗的外部磁场波动、内部磁场波动,根据泰勒展开并忽略高阶小项,得到非晶丝两端电压噪声表达式.然后,根据传感器的电路结构和传递函数,得到传感器输出电压噪声表达式,最终推导出了非晶材料磁传感器噪声模型.分析传感器噪声模型可知,提高传感器的反馈系数,可有效地降低该传感器的输出噪声谱密度.最后通过实验验证了上述结果的正确性.     

磁性隧道结器件的建模与验证

描述了一个简单的磁性隧道结器件的模型.利用基于运算放大器的反向放大器通过仿真和实验研究并验证了该模型的隧道磁致电阻效应.实验结果证实了仿真和理论的正确性.     

基于薄膜磁阻传感器的弱磁测量系统的设计

介绍了Philips公司生产的薄膜磁阻传惑器KMZSI的内部结构、测量原理，以及用于微弱磁场测量系统的软硬件设计方法。着重介绍了传感器内集成的触发线圈和补偿线圈驱动电路的设计方法，以及上位机软件的设计方法。触发线圈驱动电路基于可编程逻辑器件CPLD而设计；上位机软件采用虚拟仪器编程语言LabWindows／CVI编写。该系统可作为微弱磁场测量的基本系统，并可用于基于弱磁测量的一些应用领域。     

超磁致伸缩材料传感/执行器的原理与应用

超磁致伸缩材料作为一种新型功能材料,具有大磁致伸缩系数、高能量密度、低磁场驱动、高磁机转换效率以及快速响应等优点,在精密驱动技术中得到应用。利用磁致伸缩正效应可以开发微位移执行器、力驱动器和振动器等;利用磁致伸缩逆效应可以开发力、力矩和位移传感器以及能量转换器;利用磁致伸缩正逆耦合效应可以开发集驱动、力测量、输出力感知和输出力可控等功能于一体的器件,应用于精密驱动领域。在分析了磁致伸缩正效应、逆效应以及正逆耦合效应机理的基础上,阐述了超磁致伸缩传感器、执行器以及传感执行一体化器件的开发原理及其应用现状。     

超磁致伸缩材料发展及其应用现状研究

概要地说明了磁致伸缩现象及其机理,回顾了磁致伸缩材料的发展。系统地介绍了国内外稀土铁系超磁致伸缩材料在各个领城的应用及其开发情况,剖析了基于该材料的各种应用器件原理与结构,并对其性能作了阐述。重点介绍了稀土铁系超磁致伸缩材料在机电工程中的应用,并对该材料未来的发展及应用领域作了展望。     

先进制造技术与先进材料

从刀具材料、汽车材料和航空材料的发展说明先进材料对制造技术进步的作用；从结构材料的复合化及功能材料的多样化说明先进材料的诞生和应用离不开先进制造技术；指出材料制造技术的发展重点；强调重视传统材料的重要性。     

机械工程新材料

本文概括地介绍了新材料,其中包括各种超强度、超塑性、超弹性、超导材料,新型陶瓷材料,高性能工程塑料以及先进复合村料.这些材料有些已在工业中应用,有些具有良好的应用前景.     

先进复合材料在航空航天领域的应用

复合材料是当今科技发展的重要物质基础,特别是先进复合材料已经成为应用于航空航天的基本材料之一.本文简要概述了先进复合材料的特性,着重介绍了先进树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料等的特点和研究进展,以及先进复合材料在航空航天领域的应用.     

先进复合材料在汽车工业中的应用

阐述了GMT、LFT、MMC、NMT等先进复合材料在汽车工业中的应用,并说明了国内各品牌的轿车、SUV以及载重汽车和客车中复合材料的应用现状。     

Nd-Fe-B 永磁体材料的金刚石工具套料加工

对Nd-Fe-B烧结永磁体材料的金刚石工具套料钻削加工进行了比较详细的研究。实验结果表明,在选择合适的进给压力和充分冷却的条件下,应尽量提高金刚石工具的转速,以便获得较高的加工效率、加工精度和加工表面质量。如果套料加工的工件厚度较大,必须认真考虑排屑问题。     

Nd-Fe-B烧结永磁体材料的超声加工机理

对Nd-Fe-B烧结永磁体材料超声振动加工过程中的材料去处机理进行了理论研究,研究结果对实际生产具有一定的指导作用,并进行了加工实验研究。     

ACT器件原理及应用

ACT器件的发明,产生了一种新型、高速的信号处理器,它可以直接用于RF领域,是一种完全可编程的模拟信号处理器,不需要A／D和D／A变换器。其处理信号速度非常高,每秒钟可完成45亿次以上的相乘和累加操作运算。用它构成自适应滤波器和均衡器,已经应用于商业和军事系统中。对ACT器件作了简单的介绍,并讨论了几个正在发展的应用领域。     

铁磁材料磁记忆检测技术的研究现状

金属磁记忆检测技术作为无损检测领域的新兴学科，可以对铁磁材料构件的疲劳失效进行有效的早期诊断。在铁磁性装备部件的定寿、延寿工作中有着广阔的应用前景。综述了金属磁记忆检测技术的基本概念、检测原理及该技术的独特优点，并介绍了目前市场上已有的多种磁记忆检测仪器。分析了该技术机理的研究现状及应用情况，提出了目前存在的问题和未来发展。     

非金属硬脆材料的先进孔加工技术研究进展

现有的非金属硬脆材料的孔加工方法存在一些技术难题:如激光加工的锥度控制和堆积物处理,电火花加工时材料的导电性和电极的制备以及加工效率和质量问题。归纳了上述问题的解决办法,总结了国内外先进孔加工技术的研究现状和最新进展,并提出了新研制的高效低成本的引弧微爆轰击加工技术。