基于脉冲强磁场的材料磁电效应测量系统设计及其应用

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Boogie
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科技的发展,人们对器件小型化的需求越来越高,这就需要探索同时具有两种或着两种以上功能的新材料,以研制能够同时实现多种功能的新型器件。多功能材料,尤其是磁电材料一直受到研究者的广泛关注。但是,磁电材料中磁电耦合效应一般都非常微弱,传统的测量手段很难得到有效的磁电耦合信号,严重影响磁电效应及其物理机制的研究。强磁场和极低温作为极端实验条件,可以通过与电荷、自旋的相互作用改变物质的电子结构,揭示材料的微观性质。但传统的磁电材料测量方法并不适用于强磁场、极低温这种特殊的测量环境。因此,基于脉冲强磁场技术,我们研究设计了适用于强磁场、极低温环境下的磁电效应测量系统,并利用所搭建的系统对CuFeO2单晶样品的磁电效应进行了测量。本文主要内容如下:一、介绍了脉冲强磁场的研究背景和发展现状。从多铁材料入手,介绍了磁电材料与多铁材料之间的联系与区别。总结了磁电材料中不同的磁电耦合机理以及磁电材料的研究现状。在目前正在使用的几种磁电效应测量方法的基础上,提出基于脉冲强磁场环境的磁电效应测量系统的设计方案。二、结合脉冲强磁场、低温和电场,设计了一套基于脉冲强磁场的磁电效应测量系统。作者对测量系统的各个硬件组成部分进行了理论分析和实验研究,并对系统进行优化。该系统实现了最高磁感应强度60T、脉宽30ms的磁场环境以及2-300K连续可调的温度环境。与传统磁电效应测量装置相比,该系统磁场强度高,产生的极化电流信号强,更容易测量。同时由于脉冲强磁场具有较高的磁场变化率,利用所设计的测量系统还可用于研究材料磁电耦合的动力学行为。三、基于脉冲强磁场特性以及测量系统硬件指标,使用LabVIEW设计编写了磁电效应测量软件,实现仪器的远程控制和测量。为了提高数据处理效率,设计了磁电效应测量系统数据处理软件。四、在对所搭建的磁电效应测量系统各组成部分理论分析和实验的基础上,使用CuFeO2单晶样品对测量系统进行实验验证。随后利用设计的磁电效应测量系统,研究了CuFeO2单晶的磁电耦合行为,并通过施加不同扫描速率、不同场强大小的脉冲强磁场,对CuFeO2在不同温度下的磁电效应及其动力学行为进行了系统研究。实验结果证实该测量系统能在脉冲强磁场下稳定运行,所得结果准确可靠。
其他文献
目的:研究新疆维吾尔族美貌女性面部软组织特征及其与古典美学标准的关系。方法:按标准选取31例新疆维吾尔族美貌女性,摄取其正面软组织数码相片,选择软组织标志点14个,在计
<正> 几次教“中药”的过程中,发现成都中医学院主编的三本《中药学》,关于枳实的性能前后所论不同:1964年编的言其“微寒”,1977年和1978年编的言其“微温”。为什么一药而
世界健美操锦标赛是全球最权威的健美操大赛,同时还是该类比赛中最高等级的赛事。每次比赛中的运动员都是每个参赛国家的国家一级高水平运动员,是各方面的素质水平相当优秀的
大多数生物医用材料如心血管支架、人工骨以及生物传感器等都需要通过表面改性赋予一定的生物功能。目前被广泛采用的表面改性技术也存在一些局限,如仪器昂贵、操作复杂、反
心脏作为内分泌腺,生成和分泌钠尿肽激素。钠尿肽激素以钠尿肽家族(family of natriuretic peptides, NPs)形式存在于人和哺乳动物体内,其成员有ANP (atrial natriuretic pep
进入新时代,随着城镇化进程的加快,农村教育人数的数量急剧减少。为了优化农村教育资源配置,大力促进教育公平,全面提高中小学教育质量,促进农村基础教育事业健康可持续发展,
中国的壮族和泰国的泰族在传统文化教育方面有许多共同性 ,如家庭教育的基本内容相同 ,社会教育方面重视生产技能、社会伦理道德和行为规范教育等。但也有相异之处 ,主要是传
活性炭是一种具有较大比表面积与发达孔隙结构的多孔碳材料,按形状一般分为粉末活性炭与成型活性炭。其中,成型活性炭与粉末活性炭相比,在储存、运输及使用过程中极具优势,易
为适应我国艺术教育发展的步伐,加强对青少年素质教育的培养,全面推进我国少儿舞蹈教育工作的开展。“小荷风采”创立的宗旨,为展现我国少年儿童在当代发展下的活力和希望,鞭
农村公共产品供给问题业已成为我国当前以至未来"三农"发展的关键。对农村公共产品供给问题的研究已然成为相关学术领域研究的热点问题。本文运用公共经济学相关理论,结合福