铁磁壳层纳米颗粒周围局域电场的研究

研究了在外加磁场的影响下,铁磁流体溶液中壳层纳米颗粒周围局域电场的分布.其中,壳层结构的铁磁纳米颗粒是由磁性纳米颗粒(钴)核与贵金属(金)壳组成.该结构将金属的光学性质和颗粒的磁场驱动效应有效地结合起来.在外加磁场的影响下,复合铁磁颗粒将会沿着外加磁场的方向排列,形成磁纳米链.磁纳米链中复合颗粒在外加磁场的影响下发生极化,导致颗粒之间产生相互作用.通过解拉普拉斯方程,可以得到复合颗粒周围局域电场的表达式.计算结果表明,壳层颗粒周围的局域电场与金属壳层厚度、复合颗粒之间的距离以及颗粒中心连线的夹角有密切关系.     

磁晶各向异性对反铁磁耦合纳米体系磁特性的影响

采用微磁学方法研究了磁性层的磁晶各向异性对反铁磁耦合三层纳米体系磁特性的影响.结果表明：随着磁性层磁晶各向异性的增大,反铁磁耦合三层纳米体系具有4种不同类型的磁滞回线,上、下磁性层的反转场逐渐减小,而饱和场先减小后增大.当磁晶各向异性较小时,反磁化过程为反磁化核的形成与传播过程;当磁晶各向异性很大时,反磁化过程为先形成多畴微磁结构,再逐渐反转的过程.     

侧向半导体反铁磁/非磁超晶格的色散性质

应用等效介质理论,研究由反铁磁半导体和绝缘非磁物质构成的侧向半无限反铁磁/非磁超晶格的色散性质,以及外加磁场和涡流对色散曲线的影响.     

自旋为1/2的亚铁磁棱型X-Y链的内能

利用不变本征算符法计算低温下自旋为1/2的一维亚铁磁棱型X-Y链系统的元激发谱,并讨论在此系统中不同特殊情形下的元激发能量.推导出体系的3个临界磁场强度(H C1,H C2,H Peak).讨论当外磁场HH C1或HH C2时,体系出现能隙;当H C1HH C2时体系不出现能隙的物理机制.体系的内能随外加磁场的增加逐渐减少,随温度的升高逐渐增大.绝对零度下,在高外磁场区二聚体分子内电子自旋平行排列的铁磁交换作用能J F与二聚体与单基体分子间电子自旋反平行排列的反铁磁交换作用能J AF之比(-J F/J AF)对体系的内能几乎无影响.但在有限温度,大外磁场下时,曲线重合出现分裂迹象.     

三层软磁镍超晶格薄膜的共振频率

为了提高磁性薄膜的共振频率,采用量子格林函数方法研究了具有反铁磁性和铁磁性层间交换耦合的三层软磁镍超晶格薄膜的共振频率,并分析了各向异性、层间交换耦合、外磁场和温度对三层软磁镍超晶格薄膜共振频率的影响.结果表明,共振频率随约化温度的升高而减小;各向异性只能影响对应子层的共振频率,且各向异性越大,共振频率越高;层间交换耦合只能影响与其连接的子层的共振频率,且层间交换耦合越大,共振频率越高;当约化温度升高时,各向异性和层间交换耦合对共振频率的影响程度减小.     

钙钛矿锰氧化物La_(0.9)Sb_(0.1)MnO_3电子自旋共振谱的研究

制备了电子掺杂钙钛矿锰氧化物庞磁电阻材料La0.9Sb0.1MnO3,并在不同温度测量了La0.9Sb0.1MnO3的电子自旋共振谱.观察到La0.9Sb0.1MnO3体系存在相分离现象,实验证明,这种电子掺杂的锰氧化物具有复杂的磁结构,随温度升高样品逐渐由铁磁态向顺磁态转变,在220～260K的过渡温区,样品的磁状态最复杂,存在铁磁、顺磁多个磁相共存的现象.通过分解电子自旋共振的积分吸收谱,分析了La0.9Sb0.1MnO3样品磁性随温度的演变过程,并讨论了电子掺杂锰氧化物的磁不均匀性和相分离现象.     

层内铁磁—层间反铁磁双层系统零温性质

采用线性自旋波方法研究层内铁磁－层间反铁磁双层系统的零温磁性质，考察了不同的层内藕合强度，层间藕合强度及自旋值对系统的磁矩和基态能的影响。     

半掺杂铋基锰氧化物的磁相变和输运性质

为了探测电荷有序锰氧化物中自旋动力学、短程磁相互作用及微观磁相的形成,文中通过磁化强度、电子自旋共振和电阻研究了半掺杂铋基锰氧化物Bi0.5Ca0.5MnO3的磁相变和输运性质.研究结果表明:高温顺磁区域存在铁磁自旋团簇,及"瓶颈"自旋-晶格相互作用;在电荷有序态,伴随着轨道有序的增强,反铁磁相互作用逐渐增强并占优势,反铁磁相变温度发生在奈耳温度(TN=125K).由于铁磁有序和反铁磁有序的竞争,在自旋冻结温度(Tf=35K)附近发生自旋玻璃转变.电阻表现为半导体导电行为,并在电荷有序相变温度出现电阻突变.电阻数据符合Mott可变程跃迁模型,在TN出现斜率的变化,这与自旋相关的输运机制有关.Bi0.5Ca0.5MnO3中的反铁磁和电荷有序相变伴随着铁磁和反铁磁电荷有序相的激烈竞争.     

La(Fe_(1-x)Mn_x)_(11.4)Si_(1.6)间隙氢化物的磁性和磁热效应

系统研究了间隙原子H和Mn原子替代Fe对La Fe11.4Si1.6化合物磁性和磁熵变的影响。研究表明适量的Mn替代和间隙H原子的加入不改变化合物的立方Na Zn13型晶体结构。La(Fe1-xMnx)11.4Si1.6居里温度TC从205K(x=0)下降到156K(x=0.04)。随Mn含量的进一步增加,Fe-Fe原子间的铁磁耦合与Fe-Mn、Mn-Mn原子间的反铁磁耦合作用相当,在x=0.06和0.08的化合物中引起阻挫产生自旋玻璃行为。吸氢后的所有化合物都呈现出良好的铁磁行为,由于晶胞体积膨胀居里温度升高到室温附近,并在室温附近观察到大磁热效应。     

零温下一维绝缘铁磁链的磁振子软化

在一维绝缘铁磁链系统基础上建立一个磁振子-声子相互作用模型.利用格林函数方法研究磁振子-声子相互作用下的一维绝缘铁磁链的磁振子谱, 计算布里渊区的磁振子色散曲线.发现在布里渊区边界区域磁振子谱的软化和磁振子谱线增宽最明显.讨论各项参数的变化对磁振子谱的软化与对磁振子谱线增宽的影响.     

轴向退磁线圈作用下潜艇壳体磁化状态分析

为了研究潜艇外部轴向退磁线圈对壳体的磁化作用,将现代潜艇的耐压壳体和非耐压壳体等效为双层薄钢壳回转体,采用一维积分方程法建立了潜艇壳体轴向非线性磁化数学模型。分析了潜艇壳体在轴向退磁线圈作用下的磁化状态,计算得到了潜艇内部和外部磁场值。计算结果表明:潜艇壳体对退磁线圈磁场具有约20%~30%的衰减作用,潜艇壳体内部磁场达到了铁磁材料矫顽力水平;潜艇外部近场(距离10 m)达到了铁磁材料矫顽力的约1/4,能对其他铁磁物体磁性产生明显影响;潜艇外部远场(距离50 m)已衰减得较弱,仅有地磁场水平的1/20左右,对其他铁磁物体磁性不再产生明显影响。     

铁磁—反铁磁—反铁磁三聚自旋链的磁化特性

采用Jordan-Wigner变换,讨论自旋-1/2铁磁—反铁磁—反铁磁三聚海森堡链系统在外磁场作用下的磁化过程,数值计算了零温下系统的磁化强度随反铁磁相互作用和外磁场的变化关系,结果发现有1/3磁化平台出现,且遵循OYA理论。此外,分析了系统的能隙及磁化平台产生的原因。     

非对称双层磁性薄膜中的自旋波研究

在一维海森堡模型的基础上,采用界面参数化方法,将双层铁磁/反铁磁薄膜中自旋波本征值问题归结为联立求解能量约束方程和界面参数化方程.重点讨论了在层间反铁磁性耦合薄膜中自旋波低温激发问题.结果表明:体系中存在体模、完全禁闭模和界面模三类不同的本征模,三类自旋波的传播行为以及本征模的色散关系不同.体模能在薄膜中自由传播,但在...     

Mn掺杂GaAs体系的第一性原理研究

基于第一性原理计算方法,研究了Mn掺杂GaAs体系的电子结构、磁结构及磁性来源.首先,计算研究了GaAs的电子结构,证实其半导体性质;其次,发现Mn掺杂浓度为6.25%的GaAs体系的稳定磁结构为铁磁构型,其态密度仍具有半导体性质,分析其磁性主要来源于Mn原子.     

利用自旋动力学研究立方铁磁晶体自旋波的解析解

在只考虑到次近邻自旋相互作用情况下,利用自旋动力学求解三维立方体铁磁晶体磁振子谱(自旋波谱)的解析解.结果表明:次近邻交换积分J2与最近邻交换积分J1的比γ值越大,立方铁磁系统中磁振子能量越大,并且,磁振子能谱主要被最近邻交换积分J1所决定.磁振子能量随波矢露的增加而增大,并且在R点上的磁振子能量只与最近邻交换积分J1相关.     

低温下XXZ反铁磁自旋链的自旋波谱

利用不变本征算符法及Dyson-Maleev（D-M）变换、点阵傅立叶变换、统计平均线性化近似等理论,研究XXZ反铁磁自旋链的自旋波谱变化规律,并推导出有限温度下XXZ反铁磁自旋链的自旋波能谱.在低温（kBT/Jz〈0.46）下,随着温度的升高磁振子软化逐渐加强;但是约化温度在0.46〈kBT/Jz〈0.621 3区域,随着温度的升高磁振子软化逐渐减弱.当kBT/Jz〉0.621 3时,非简谐近似下的反铁磁自旋链的自旋波能量,在第一布里渊区不出现软化现象,只有硬化现象,并且磁振子硬化与约化交换积分η=J┷/Jz无关.这表明XXZ反铁磁自旋链的自旋波谱与温度密切相关,并有2个转变温度kBT/Jz=0.46和kBT/Jz=0.621 3.     

一维更键Heisenberg反铁磁链系统的磁振子色散曲线的研究

利用算符的运动方程理论计算了一维更键Heisenberg自旋反铁磁链系统的线性色散关系．并对其色散曲线进行了讨论．在Г点(k=0的点)，又讨论了随各项参数的变化对磁振子能量的影响．     

双层亚铁磁体超晶格的能谱

对双层亚铁磁超晶格的能谱进行理论研究.采用海森堡模型，利用线性自旋波近似、傅立叶变换和格林函数技术计算出色散关系和外磁场的临界值Bc.结果表明，系统的各个参数如：自旋量子数、层间交换耦合系数、层内交换耦合系数、各向异性参数、外磁场都对系统的磁性有着重要的影响.研究发现，当两个层的自旋量子数相等时，两个能谱简并，当两个层的自旋量子数不相等时，能谱分裂.一般情况下，两支能谱随着层间交换耦合系数、层内交换耦合系数和各项异性参数的增强而差值加大.外磁场的临界值Bc随各向异性参数D1和D2数值的增加而增强，随自旋量子数的增加而增加.层间交换耦合系数与层内交换耦合系数对外磁场的临界值Bc不产生影响.     

磁性固定化纤维素酶的交联法制备及其磁致酶学性质

以磁性壳聚糖微球为载体,采用交联法制备磁性固定化纤维素酶.分别研究了活化剂乙基[3-(二甲胺基)丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC)与戊二醛的活化时间及活化温度对酶固载量的影响.比较磁性固定化纤维素酶与游离纤维素酶在外加磁场作用下,其酶活力的变化.结果表明,磁性固定化纤维素酶的酶活受磁场作用影响较小;当磁场强度<500 mT与曝磁时间<60 min时,游离纤维素酶的酶活随着磁场强度与曝磁时间的增加而增加,但超过这范围,酶活就急速下降.     

有界噪声激励下神经系统中反随机共振现象研究

为了考察噪声对神经元系统中内部信息传递的作用,研究了有界噪声对神经元放电行为的影响,特别是噪声对神经元放电的抑制效应即反随机共振现象.通过蒙特卡洛随机模拟方法,系统研究了当输入电流激发神经元持续放电的情况下,有界噪声中各参数对神经元平均放电率的影响.研究发现,随机相位能抑制神经元的放电行为,即产生反随机共振现象;振幅越大,频率越小,抑制效果越明显;且在稳定的振幅和频率条件下,电流强度越小,平均放电率越小,抑制效果越明显.该抑制效应的研究对生物医学疾病如癫痫具有重要的理论意义.