铁磁性纳米片间相互作用对其微波磁性的影响

在铁磁性元素中,交换能、偶极能和各向异性能之间存在复杂的竞争,因此,这种结构化介质的静态和动态性能与构成材料的固有磁特性,各个元素的形状和尺寸等有着密切的关系.这些多个自由度提供了对于通常未构图的磁性薄膜不可达到的新性能.本文通过将所研究的系统划分成立方体网格的三维阵列来对其进行建模,研究具有不同相对位置、纳米片间距、磁各向异性方向的两矩形铁磁性纳米片的微波磁性能.研究发现:与单个矩形铁磁性纳米片相比,具有不同相对位置、纳米片间距的两矩形铁磁性纳米片共振峰频率分布发生变化;当两矩形纳米片磁各向异性方向所呈角度由0°增加到30°时,其磁性质没有明显变化,而从30°到90°时,其磁性质对磁各向异性方向变化比较敏感.通过调控纳米片的相对位置、纳米片间距以及磁各向异性方向可以制备具有良好性能的吸收材料.     

电磁损耗抑制共模电流方法的研究

沿电缆-底盘传导的共模电流是电动汽车产生电磁干扰的重要原因.根据传输线理论,提出了利用电磁损耗抑制共模电流的新途径.实践中,采用集总元件的梯形网络,在电容器和线圈内分别填充电损耗材料和磁损耗材料,来构建相应的电磁损耗器件.通过求解基于传输矩阵关系式的联立方程组,探讨电磁损耗对电缆上共模电流影响的特征,表明利用电磁损耗可有效地抑制较宽频率范围内的共模电流.本文提出的方法也可用于抑制光伏并网、舰船电力系统、印刷电路板等方面存在的共模电流.     

异质栅碳纳米管场效应管电学特性研究

采用一种量子力学模型,研究了类MOSFET型碳纳米管场效应管(CNTFET)的电流特性.该模型基于二维非平衡格林函数(NEGF)方程和泊松(Poisson)方程自洽全量子数值解.结合器件的工作原理,研究了器件结构尺寸效应,比较分析单栅、异质栅CNTFET的电学特性.研究结果表明,与单橱结构相比,异质栅器件结构具有更低的泄漏电流、更高的电流开关比,并且,在15 nm技术节点以上,异质栅CNTFET器件能够较好地满足ITRS'10的相关性能指标要求.     

胃肠道胶囊机器人无线能量传输系统中发射线圈优化设计

基于无线能量传输的模型与原理,仿真分析了几种不同类型发射线圈的磁场分布。结果表明,线圈磁芯开口大小、磁芯与空气界面的形状、线圈放置的位置都会对发射线圈附近磁场分布产生影响。进而优化出扇环型发射线圈,当线圈中通以频率218 kHz、幅值1.125 A的电流时,可在一定的空间区域形成3.0～4.7 G、比较均匀的磁场,满足胃肠道胶囊机器人的供能需求。相较于已有同用途的发射线圈,优化设计的发射线圈结构简单、整体尺寸显著缩小,同时采用较小的电流就能满足供能需求。研究工作可为优化设计无线能量传输系统中的发射线圈提供新的思路和可行途径。     

Sm掺杂快淬FeSiCo合金的结构与微波物性研究

采用真空快淬工艺制备SmxFe70-xSi20Co10(x=0,1,2)磁性合金,高能球磨后通过SEM、XRD、VSM等手段研究Sm掺杂对FeSiCo基快淬合金微观结构、非晶形成能力、磁性能的影响,采用Agilent PNA 8363B微波矢量网络分析仪测试合金粉末的电磁参量。研究结果表明,快淬SmFeSiCo合金粉末经高能球磨后具有扁平状的形貌结构;Sm掺杂量的变化对合金粉末相结构的影响较小,都为ɑ-Fe(Co)结构;随着Sm掺杂量的增加,矫顽力相应减小,在x=2时,合金具有最低的矫顽力值87.291 Oe,饱和磁化强度Ms则相应增大,在x=2时,合金具有最高的饱和磁化强度值142.955 emu/g;按传输线理论模拟计算,Sm2Fe68Si20Co10合金粉末具有最佳的反射损耗,在涂层厚度为1 mm,频率为3.5 GHz时其反射损耗为-4.98 dB。     

石墨烯纳米条带的电子输运性质研究(英文)

采用紧束缚近似模型,运用Green函数和Landauer-Büttiker公式计算了并联型Armchair型边界的石墨烯纳米条带的电子输运性质。结果表明,随着并联纳米条带数量的增加,石墨烯纳米条带电导峰(电导谷)将有相应数量的增加;条带之间的间距增宽,中心区电导谷的宽度将减小。通过数值计算,揭示该新型石墨烯结构电子输运的物理机制,为基于石墨烯的新型器件的设计和优化提供理论指导,并对石墨烯纳米条带在未来集成电路设计中的应用提供理论参考。     

快淬速度对低钕纳米复合NdFeB材料吸波特性影响

研究在不同淬速下获得的低Nd复合Nd Fe B材料吸波特性。X射线衍射(XRD)显示不同淬速下获得的样品晶体结构都呈α-Fe体心立方结构,扫描电子显微镜(SEM)显示样品都具有扁平状的微观结构,但均匀性及钝化程度不同。随着淬速的增加,合金的矫顽力和剩磁呈先升后降的趋势,矢量网络分析仪测量的样品电磁特性基本符合频散特性,淬速为40 m/s样品的磁损耗(μ″)先升后降,表明此样品μ″和晶粒间磁共振有关。基于传输线理论对样品反射损耗(RL)的数值模拟结果表明,涂层厚度为1.5 mm,淬速30 m/s样品在8.2 GHz获得的最小反射损耗RLmin为-7.69 d B,淬速40 m/s的样品在3.1 GHz时RLmin为-5.87 d B,当淬速增加到50 m/s时,样品在8.9 GHz处获得RLmin为-8.8 d B,不同的快淬速度对晶体结构的改变显著影响其吸波特性。     

快淬FeSiCo磁性材料结构与吸波性能研究

采用快淬工艺制备Fe80-xSi20Cox(x=10,15,20,25)磁性合金,高能球磨后使用SEM、XRD分析快淬合金的微观形貌与相组成,通过VSM测量快淬合金的磁性能,采用Agilent PNA 8363B微波矢量网络分析仪测量快淬合金的电磁参数。研究结果表明:经高能球磨后的FeSiCo合金粉末具有扁平状的疏松结构;Co含量的变化未改变合金粉末的相结构,都为α-Fe(Co)结构,随着Co含量的增加,矫顽力Hc先增大后减小,饱和磁化强度Ms亦先增大后减小;按传输线理论模拟计算,Fe55Si20Co25合金粉末具有最佳的反射损耗,在涂层厚度为1mm、频率为2.5GHz时其反射损耗为-3.4dB。     

由散射系数反演电磁参量的一种改进算法

传输/反射法中存在的多值性问题多年来颇受关注。本文考察了两套由散射系数反演电磁参量的公式,表明在满足折射率虚部不小于零、阻抗实部大于零和折射率正切角取值范围受阻抗正切角限制关系三条件时,两套公式均可确定阻抗和折射率虚部,并给出数量有限的、可能的折射率实部。在此基础上,利用相邻频率点电磁参量的连续性,可分别求出数个差异显著的电磁响应谱。依据对材料电磁性能的初步认识,不难选出合适的介电常数和磁导率。最后,通过实例检验了上述方法的有效性。     

传输/反射法中样品位置及相关误差的修正

探讨传输/反射法测量时,修正样品定位误差的一种可能方法。考虑到理想情况下,样品两侧散射系数S₁₁与S₂₂、S₁₂与S₂₁分别相等,在根据测量的同轴线夹具两端的散射系数S^0计算样品两侧的散射系数S时,搜寻S₁₁与S22差异最小的位置,作为样品的确切位置,来减小误差。测量实例表明,该方法可有效修正定位误差,同时,S₁₁与S₂₂间偏离程度反映了误差的大小,可用来评估实验结果的合理性。该研究有助于深化对传输/反射法测量误差的认识,进一步探讨修正误差的可行途径。