磁性液体传感器一阶悬浮力的理论计算和仿真分析

一阶悬浮力是磁性液体传感器的设计关键。利用任意多物理场直接耦合分析软件COMSOL multiphysics仿真分析了磁性液体一阶悬浮力,一阶悬浮力在最大偏心距纵坐标为-2.5mm,横坐标在-20~25mm的范围内呈周期分布,其平均值为38.43N。同时对没考虑磁场和流场耦合情况下的一阶悬浮力进行了理论计算,仿真和理论计算均表明一阶悬浮力与偏心距离间存在非线性关系,一阶悬浮力的理论计算结果大于仿真分析结果,偏心距越大,理论计算与仿真分析的结果相差越大。磁性液体传感器的设计应该考虑磁场和流场的耦合作用。     

射频磁控溅射法制备GZO:Ti薄膜的微结构及其光学性质

采用射频(RF)磁控溅射工艺于玻璃衬底沉积了镓钛 共掺杂氧化锌(GZO:Ti)半导体薄膜,研究了沉积 温度对薄膜微观结构和光学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)和紫外分光光度计对其晶体 结构和透射光谱特 性进行表征,同时利用光谱拟合法获取了薄膜的光学常数。研究结果表明,所有薄膜均具备 六角纤锌矿结 构和c轴择优取向特性,沉积温度对薄膜的微结构参数、光学 常数和光学带隙具有明显调控作用,当沉积 温度为653K时,GZO:Ti薄膜的晶粒尺寸最大(82.12nm)、位错密度最低(1.48×10－4 nm－2) 、微应变最小(0.001)、可见光区平均透射 率 最高(82.06%)及光学带隙值最大(3.57eV )。     

iLaAlO3、MgO和SrTiO3衬底上的La0.7Sr0.3MnO3薄膜输运和光诱导特性研究

利用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)靶材,并采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在LaAlO3(100)、MgO(100)和SrTiO3(100)衬底上沉积了外延薄膜,研究了衬底与薄膜之间的晶格不匹配度对LSMO薄膜输运和光诱导特性的影响.结果表明:随着晶格不匹配度(考虑符号)的增加,薄膜的相变温度升高,而电阻率和光电导△ρ值则减小.在低温金属相,光诱导致使电阻率降低;高温绝缘相光诱导则使得电阻率升高,在MgO和SrTiO3衬底上薄膜的光电导△ρ具有极大值和极小值,分析表明这一现象的出现可归结于双交换作用和极化子效应.     

La0.5Sr0.5MnO3-δ/Fe异质结构的瞬间光诱导特性研究

采用磁控溅射的方法在Si基片上制备了La0.5Sr0.5MnO3-δ/Fe异质结构,并对结构的输运特性进行了分析,表明该异质结构在整个测量的温度区间内呈现半导体特性.激光辐照导致样品电阻减小,并产生瞬态光电导效应,即随着激光的关闭电阻瞬间恢复到原值.分析认为该异质结的瞬态光电导效应与La0.5Sr0.5MnO3-δ层的氧缺陷有关.     

La0.3Sr0.7FeO3薄膜的输运和光诱导特性研究

采用射频(RF)磁控溅射法制备稀土掺杂铁氧化物La0.3Sr0.7FeO3(LSFO)薄膜。电阻-温度关系表明,薄膜在测量温度范围内呈现半导体导电特性,其主要源于Fe3+和Fe5+离子的电荷有序排列,同时薄膜在250K时发生电荷有序态转变。激光作用诱导薄膜电阻减小,且光致电阻相对变化在190K时取得极大值为56.3%。利用变程跳跃模型对电阻温度曲线进行分析讨论,表明激光作用的内在机制是激光辐照诱导电子退局域化。     

高压下超导体FeSe电子结构的第一性原理研究

从头计算了高压下超导体FeSe体相的性质,参数设定和性质计算都基于密度泛函理论,交换相关能采用GGA,泛函形式为PBE,原子间相互作用的描述采用超软赝势。计算发现压力使FeSe4四面体发生畸变,Fe的3d轨道劈裂为t2g轨道和eg轨道,并且Fe的d轨道劈裂能在一定压力范围随压力增加而变大,其中t2g电子具有空穴的导电特征,eg电子为电子导电特征;在费米面附近Fe的3d电子的态密度与总能态密度几乎相等,说明物质的超导电性源于同一层之间的Fe2+的相互作用。     

飞秒脉冲强激光加载下团簇(SiO_2)_n(n=6,14)损伤动力学过程研究

在超快强激光应用中,尤其是激光聚变研究,SiO2作为光学元件的主要成分,而光学元件是由无定型二氧化硅组成的,基于无定型二氧化硅结构的复杂性,在理论研究中常常用团簇结构代替无定型结构,而且光学元件在损伤过程中往往会产生各种各样的二氧化硅团簇。因此,基于含时密度泛函理论研究激光脉冲与团簇(SiO2)n(n=6,14)相互作用对二氧化硅玻璃的损伤动力学过程的研究具有很好的应用价值。研究表明,当脉冲激光作用在团簇时,Si—O键长被拉长,激光削弱了Si—O共价键强度,Si—O键逐渐断裂,最终导致整个团簇(SiO2)n结构坍塌而破坏;随激光强度增加,Si—O键首先被破坏的时间缩短;同时飞秒激光诱导电荷密度变化,与飞秒激光脉冲衰退的痕迹一致。     

真空退火La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜的光诱导特性

用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备La0.7Sr0.3.MnO3(LSMO)靶材,用脉冲激光沉积(PLD)法在LaAlO3a(012)基片上沉积出厚度约为187 nm的LSMO薄膜,研究了真空退火对薄膜的输运和光诱导特性的影响.结果表明,薄膜的相变温度随着退火时间的增加而降低,薄膜的电阻率升高.在低温金属相光照使电阻率降低,在高温绝缘相光照则使电阻率升高.随着退火时间的增加,光电导(△p)先增大而后减小,在真空条件下退火40 min的薄膜光电导(△p)达到最大值为0.013 Ωcm.根据双交换作用解释了薄膜光电导的变化规律.     

La2/3Sr1/3MnO3/ZnO混合物薄膜的磁电阻和伏安特性研究

利用脉冲激光沉积的方法在Si（100）氧化成SiO₂的基片上制备了(La_2/3Sr_1/3MnO₃)_x/(ZnO)_1-x混合物薄膜,研究了薄膜的磁电阻和伏安特性. X射线衍射分析表明,除了衬底SiO₂的衍射峰以外,分别出现了La_2/3Sr_1/3MnO₃（101）的衍射峰和ZnO（002）的衍射峰,且它们形成了两相共存体系. 实验表明：x=0.3的混合物薄膜表现为半导体导电特性,而x=0.4的样品则出现了典型的金属绝缘相变. 所制备的样品表现出了低场磁电阻效应和非线性伏安特性. 在0.7T磁场的作用下,x=0.3的样品在温度为60K时取得的最大磁电阻值为28.8%. 通过对伏安关系拟合表明,在La_2/3Sr_1/3MnO₃和ZnO颗粒之间存在一定的耗尽层,且产生了界面缺陷态.     

Bi_(1-x)Ba_xFe_(1-y)Mn_yO_3陶瓷的磁性和介电性研究

溶胶-凝胶法制备了Bi1-xBaxFe1-yMnyO3陶瓷样品,研究掺杂对BiFeO3(BFO)的微观结构、磁性及介电性能的影响。XRD表明Bi1-xBaxFe1-yMnyO3为单相菱方钙钛矿结构,BiFeO3的磁滞回线表明其在室温具有反铁磁性(弱铁磁性),Ba和Mn掺杂后使体系由反铁磁性向铁磁性转变。BiFeO3和Bi0.9Ba0.1FeO3介电常数随温度变化曲线在200和230K下均出现转变点,但掺杂Mn时体系转变点消失。当外加磁场时,介电常数的测量表明Ba和Mn掺杂能够增大BFO的磁介电效应。