聚磁式光学电流互感器饱和特征的记忆效应补偿研究

为补偿聚磁式光学电流互感器(OCT)的磁滞与磁饱和特性对测量线性度和精度的影响,提出具有记忆效应的非线性滤波器补偿模型.该模型将传统FIR滤波器系数用多项式表达的函数代替,使其同时具有非线性拟合和记忆输出能力.利用实测数据训练使非线性滤波器补偿模型输出与磁滞、磁饱和特性输出成反函数关系,将训练好的模型添加到聚磁式OCT中,实现对聚磁铁芯的非线性和记忆效应补偿.实验结果表明,基于非线性记忆效应补偿的聚磁式OCT在铁芯低饱和状态下仍具有较高的测量精度,采样样本的线性测量区间延伸了4.76倍,均方根误差提高约15 dB,有效地补偿了聚磁式OCT应用中聚磁铁芯的磁滞和磁饱和效应.     

低碳钢扭转过程弱磁信号变化及金属磁记忆效应

研究地磁场存在条件下扭转过程中低碳A3钢的弱磁信号变化和金属磁记忆效应.在扭转实验机上对A3钢弱磁信号变化和转矩变化之间的关系进行了实验研究,通过记录试件表面磁场强度垂直分量和所施加的转矩值,绘制出二者之间的关系曲线,分析了弹塑性阶段弱磁信号变化特点.磁信号在弹塑性区域发生变化的主要原因是磁畴在应力作用下的定向分布和位错对磁畴转向的阻碍作用.根据实验结果提出了通过设立弱磁信号的梯度阈值进行构件应力状态及微损伤判别的新方法.     

磁种絮凝-磁分离法处理含锌废水的研究

采用磁种絮凝-磁分离方法对模拟某锌盐制造企业的排放废水进行处理,研究了废水pH值对其Zn2+去除效果的影响、絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)和磁种(Fe3O4)对氢氧化锌沉淀物沉降性能的影响以及外加磁场对磁种-氢氧化锌絮凝体沉降性能的影响.结果表明,有利于Zn2+沉淀的最佳废水pH值为9～12;PAM与磁种同时使用能改善Zn(OH)2的沉降性能;在外加磁场作用下,废水中的磁种-氢氧化锌絮凝体由于受到与重力方向一致的磁力,其沉降速度加快,污泥压缩得更快、更实,上清液中锌的质量浓度降至0.83 mg/L;磁性矾花絮凝体经硫酸溶液或氢氧化钠溶液浸泡后,过滤得到的磁种可循环使用,滤液中的锌可回收利用.     

趋磁细菌的磁小体结构相关蛋白研究进展

趋磁细菌的磁小体由双层脂分子包被,膜上含有很多特异性的可溶和跨膜蛋白,在磁小体基质和颗粒间连接中还存在其他结构相关蛋白.趋磁细菌通过对磁小体膜或结构相关蛋白的遗传调控,实现从铁的吸收、氧化和还原—铁氧化体的沉积和成晶—磁小体链的装配和维护等一系列环节,取得了原核细胞中的最高结构水平之一——膜状细胞器结构.趋磁细菌借助磁小体结构对外界磁场(包括地磁场)信号作出响应亦提供了一个磁感受生物物理机制和地磁生物效应的简单模型.     

超顺磁磁铁矿磁接收器磁学模型

生物磁铁矿磁接收器理论模型包括单畴磁铁矿磁接收器模型和超顺磁磁铁矿磁接收器模型.蜜蜂体内存在典型的超顺磁磁铁矿颗粒.本文以蜜蜂为例,从磁学理论角度出发,定性的探讨了超顺磁磁铁矿磁接收器的磁学模型和工作机制.在外磁场作用下,每个超顺磁颗粒会受到力的作用,同时伴随着尺寸沿着一定方向的收缩和扩张.超顺磁颗粒把力以及扩张收缩作用传递给外面的生物膜及生物骨架(埋藏在神经系统中)从而产生相应的神经信号,而多个超顺磁颗粒磁接收系统的存在会放大和加强信号的产生.     

Fe2P型Fe-P-Si化合物的磁性、磁热效应和磁晶各向异性的研究

主要研究Fe_(1.90)(P_(1-x)Si_x)(x=0.10,0.20,0.25,0.27)系列化合物的磁性、磁热效应和磁晶各向异性。结果表明,Si替代P对化合物的磁热效应影响不大,但可将化合物居里温度提高至x=0.27时的514K,且保持较强的磁晶各向异性。XRD图谱表明化合物的结构为Fe_2P型的六角结构,空间群为P-62m。经磁场取向处理后,化合物的002峰强增强,表明化合物的易磁化方向为c轴。从磁化曲线可以看出,沿外加磁场取向的化合物更易达到饱和磁化。与Fe_2P相比较,少量Si的掺杂不仅提高了化合物的居里温度,同时观察到了适量的剩磁和矫顽力。     

海藻酸钠磁球制备及对亚甲基蓝的吸附研究

首先以FeCl_3·6H_2O、FeCl_2·4H_2O与NaOH为原料制备磁流体Fe_3O_4,然后以十二烷基苯磺酸钠(LAS)和海藻酸钠(SA)包裹磁流体,以CaCl_2为交联剂制备交联海藻酸钠磁球.将该磁球用于吸附溶液中的亚甲基蓝,考察相关因素对吸附的影响.结果显示,25℃,亚甲基蓝溶液质量浓度140mg/L,吸附时间240min时达到吸附平衡,吸附量为992.9mg/g,去除率研究发现磁球用量55mg时去除率达到92.2%;并且吸附过程为放热过程,温度上升,吸附量下降;当溶液pH介于6～9时磁球吸附量基本保持不变.吸附动力学模拟表明,吸附过程更符合Lagergren准一级动力学模型,吸附等温模拟显示与Freundlich方程有很好的拟合度.     

回火对应力退火Fe基薄带磁各向异性的影响

对应力退火的Fe基纳米晶薄带进行540℃回火处理,采用HP4294A型阻抗分析仪测量回火不同次数样品的纵向驱动巨磁阻抗(LDGMI)曲线.对系列LDGMI曲线特征与回火次数的关系进行分析,结果表明:回火释放了Fe基纳米晶薄带应力退火导致非晶基体滞弹性形变而引入的拉应力,使得样品的磁各向异性场减小.经过7次回火处理,应力退火感生的磁各向异性场从2 632.29 A/m减小到1 139.39 A/m.     

3d过渡金属薄膜磁晶各向异性能的应变调控

目的研究应变对材料磁晶各向异性能的影响对于设计高密度磁存储材料至关重要。方法结合第一性原理全电子方法和转矩法,研究单层Fe,Co,Ni薄膜在Pt(001)面上的磁晶各向异性能随应变的变化。结果研究结果表明,应变对3种薄膜的磁晶各向异性能均有明显的调节作用。拉伸应变降低Fe/Pt(001)的垂直磁晶各向异性能,而压缩应变使其增加。Ni/Pt(001)具有比Fe/Pt(001)更大的垂直磁晶各向异性能。Ni/Pt(001)的磁晶各向异性能随拉伸应变增加而随压缩应变减少。不同的是,Co/Pt(001)的易磁化轴位于水平方向。其磁晶各向异性能随应变的变化与Fe/Pt(001)类似。结论以Fe/Pt(001)为例,通过分析磁晶各向异性能在二维布里源区的分布和能带结构,发现关键的电子态,即Fe原子的dxy和dx2-y2态,Fe/Pt(001)的磁晶各向异性能的变化主要是这些电子态随应变的变化引起的。本结果将为实验研究应变对磁晶各向异性能的影响提供理论依据。     

聚合物溶液磁处理参数优化研究

采用系列磁化器研究了磁处理对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度的影响 .以聚合物浓度、磁场强度和峰数 3因素 3水平的正交试验设计方法进行了HPAM溶液磁处理参数的优化研究 .发现磁处理后HPAM溶液的黏度普遍提高 ,而且随聚合物溶液浓度、磁场强度和峰数的增加而增大 .影响HPAM溶液磁增黏效果的因素依次为聚合物浓度、磁场强度和峰数 .试验得到的磁增黏优化参数为聚合物浓度 10 0 0mg/L、磁场强度 5 0 0mT、峰数 4峰 .     

磁控形状记忆合金执行器工作原理及其应用

磁控形状记忆合金是一种在磁场控制下可产生较大变形并具有形状记忆功能的新型功能材料。在阐述该种材料磁控特性的基础上,论述了磁控形状记忆合金执行器的工作原理,并以所研制的蠕动型磁控形状记忆合金直线电机为例,介绍了其设计方法与试验结果。     

磁处理对粘土在水和药剂水溶液中膨胀的影响

本文用Ensulin法和Tl法研究了磁处理对粘土膨胀的影响,证实了磁处理对粘土膨胀的抑制作用,其中包括磁处理对粘土在水中和阴离子、非离子活性剂水溶液中膨胀的抑制作用和对无机盐、阳离子活性剂、无机和有机阳离子聚合物等防膨剂的增效作用。研究表明,不同的磁感应强度对粘土防膨效果有不同的影响,不同体系有不同的最佳磁感应强度,但一般在60～200mT的范围。     

Laser-induced ultrafast spin reorientation in the antiferromagnet TmFeO3

All magnetically ordered materials can be divided into two primary classes: ferromagnets and antiferromagnets. Since ancient times, ferromagnetic materials have found vast application areas, from the compass to computer storage and more recently to magnetic random access memory and spintronics. In contrast, antiferromagnetic (AFM) materials, though representing the overwhelming majority of magnetically ordered materials, for a long time were of academic interest only. The fundamental difference between the two types of magnetic materials manifests itself in their reaction to an external magnetic field-in an antiferromagnet, the exchange interaction leads to zero net magnetization. The related absence of a net angular momentum should result in orders of magnitude faster AFM spin dynamics. Here we show that, using a short laser pulse, the spins of the antiferromagnet TmFeO3 can indeed be manipulated on a timescale of a few picoseconds, in contrast to the hundreds of picoseconds in a ferromagnet. Because the ultrafast dynamics of spins in antiferromagnets is a key issue for exchange-biased devices, this finding can expand the now limited set of applications for AFM materials.     

SF_6旋弧式断路器似稳吹弧磁场的数值分析

SF_6旋弧式断路器依靠相位上滞后的吹弧磁场对电流产生的电动力,使电弧在SF_6气体中快速旋转而熄灭。这种断路器的灭弧机理与磁场形态有密切关系,吹弧磁场是由通过吹弧线圈的电弧电流与铜套中的涡流共同产生的。本文用数值方法研究这种吹弧装置的似稳态磁场,计算结果与实验数据十分吻合,说明所采用的方法具有满意的精度。通过在不同条件下对吹弧磁场的数值分析,找到了吹弧装置的结构参数和材料性能与磁场的关系,并且还提出了在电弧电流零区获得最大磁场的途径。     

零磁室内环境磁场噪声的测定

本文用国产超导量子干涉仪,即SQUID,对国家地震局地球物理所建造的零磁空间实验室(零磁室)内的环境磁场噪声进行了探测.室内磁场噪声约为(Hz)~(1/(0.89×10~(-12)T/).该结果表明:这样的零磁室可用来测量人体器官组织的弱磁信号,也是进行生物磁医学、高温超导材料学以及地震学等研究的理想测试环境。     

高TcRF—SQUID测量人体磁场

新研制成功的、工作于液氮温度下的高临界转变温度超导量子干涉器(以下简写成为高Tc RF—SQUID),加上磁聚焦器之后,测量磁场的灵敏度已达10~(-12)T(10~(-(?)G).在国家地震局的零磁实验室中,我们用这样的RF—SQUID,初步地测得了与心脏跳动及手指动脉血流有关的人体磁信号.     

ZnO基稀磁半导体的研究进展

现在的信息技术主要利用电子的电荷自由度去处理和传输信息,利用电子的自旋自由度去存储信息.而稀磁半导体同时利用了电子的电荷属性和自旋属性进行信息处理和存储,使其成为了一类新型的半导体.稀磁半导体具有很多特殊的性质,在高密度存储器、半导体集成电路、半导体激光器和量子计算机等领域将会有广阔的应用前景.本文主要介绍了近年来世界各国研究小组采用不同方法合成的ZnO基稀磁半导体,对其磁性进行了系统研究,分析了铁磁性产生的机理.     

不同类型音乐对小鼠空间学习记忆能力及机制的初步研究

目的:观察不同类型音乐对小鼠空间学习记忆能力影响,并对其机制进行初步探讨.方法:健康昆明成年小白鼠57只随机分成3组,空白对照组:不予任何特殊声音刺激,莫扎特音乐组和梁祝音乐组分别播放相应曲目,每天用相应音乐干预2 h,连续4 d.第5 d后进行Morris水迷宫测试,测试期间保持音乐刺激不变,放完音乐后测试潜伏期、经过平台次数和平台象限停留时间,实验结束后处死小鼠取脑组织并匀浆,检测乙酰胆碱酯酶活性(TchE)和单胺氧化酶活性(MAO).结果:梁祝音乐组与对照组、莫扎特音乐组相比,小鼠逃避潜伏期缩短,经过平台次数和平台象限停留时间增加(P＜0.05);而莫扎特音乐组逃避潜伏期,经过平台次数和平台象限停留时间虽有缩短,但与其它两组均无显著性差异.梁祝音乐组与对照组、莫扎特音乐组相比,小鼠脑组织TchE和MAO活性均明显减少(P＜0.05),而莫扎特音乐组的TchE和MAO与其它两组比较差别不大.结论:<梁祝小提琴协奏曲>能明显提高昆明小鼠的空间记忆能力,可能与该音乐引起的脑组织的乙酰胆碱酯酶和单胺氧化酶的活性降低,减少脑组织神经递质的降解,增加其浓度,促进学习记忆能力有关;而在本研究中<莫扎特D大调小提琴协奏曲>效果不明显.     

磁性修饰的工程酵母吸附水中银离子研究

采用水基磁性Fe₃O₄ 纳米颗粒修饰表面展示CueR蛋白的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae), 获得磁响应性能良好的磁修饰工程酵母细胞。傅里叶变换红外光谱分析表明, 磁修饰细胞较好地保留了工程酵母细胞和磁性材料的官能团。研究吸附动力学、等温吸附模型以及不同因素(如时间、温度和pH值)对磁修饰细胞吸附Ag⁺的影响, 结果表明, 磁修饰酵母对Ag⁺的吸附速率很快, 18分钟基本上达到吸附平衡; 最适宜吸附温度为20~30℃; 最佳吸附pH值等于7。磁修饰酵母对Ag⁺的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。多金属等摩尔浓度竞争条件下的吸附结果表明, 磁修饰后的工程酵母对Ag⁺仍具有选择吸附性, Ag⁺的吸附量为Ni²⁺的10.6 倍,Zn²⁺的9.0 倍,Co²⁺的7.5 倍,Cu²⁺的3.0 倍。     

磁处理对活性剂溶液性质的影响

本文研究了磁处理对活性剂溶液性质的影响,主要包括磁处理对阴离子活性剂、阳离子活性剂和非离子活性剂溶液的表面性质,如表面张力、在石英表面的吸附量和对固体表面的润湿角等的影响。此外也研究了这三种溶液的磁化率和紫外光谱图。研究结果表明,活性剂溶液是抗磁性物质,并证实磁处理可以影响到活性剂的电子跃迁,减少表面张力,能够改变吸附量,可以改善它对固体表面的润湿性等。