全金属磁电子材料及其展望

简要介绍全由金属构成的三明治型磁电子材料的特征、性能和可能的应用并对其今后的发展作了推测。

忆芶清泉老师的科研观

我们分别于1955年和1957年考入东北人民大学（后改名为吉林大学）物理系学习，后来又分别于1960年和1962年与曾琴，黄和鸾，邹广田和杨克大成为芶清泉老师固体物理研究方向的研究生．虽然毕业后，我们两人的科学研究方向偏离了原子分子物理和高压物理，但是在本科和研究生阶段与芶老师近距离的学习和研讨中，以及毕业后对物理前沿问题的交流中，对芶老师后期的科学研究思路和成果有进一步的较深入的了解和体会，在纪念芶老师诞辰一百周年之际，表达我们对芶老师的崇敬和感恩之情．

MRTD和高阶FDTD算法的数值色散特性的分析

时域多分辨分析(MRTD)算法和高阶时域有限差分法(HO-FDTD)是目前解决电大尺寸电磁结构仿真的有效手段。导出了基于Daubechies小波尺度函数的MRTD算法和HO-FDTD算法的通用差分公式和数值色散方程,并详细讨论了空间步长、时间步长以及电磁波传播方向对二者数值色散误差的影响。结果证明,MRTD算法与HO-FDTD算法非常相似,但HO-FDTD算法的数值色散特性优于具有相同展开项个数的MRTD算法。

La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3中Ag的掺杂效应

在溶胶-凝胶法制备的La0.67 Ba0.33MnO3(LBMO)微粉中掺入Ag2O粉,制成一系列(LBMO)/(Ag2O)x/2(x=0～O.35,为摩尔比)掺杂材料,实验结果发现Ag掺杂可明显降低材料的电阻率.当掺Ag量为x=O.25时,样品的电阻率达到最低值.同时在居里点附近,样品的峰值磁电阻得到显著增强.微量的Ag掺杂有助于提高样品的自旋相关隧穿磁电阻,使低场磁电阻得到显著增强.

基于信息理论准则的盲源分离方法

根据统计独立的假设，利用概率密度函数的Ｅｄｇｅｗｏｒｔｈ展开，得出了基于互信息最小化的目标函数．该函数具有明确的物理意义，它的最小化可以使输出相互独立．仿真实验结果表明所提出的方法可较好地用于盲源分离问题．

La_(0.5)Ba_(0.5)CoO_3中Y的替代效应

用固相反应法制备了La0 .5-xYxBa0 .5CoO3多晶材料 ,系统研究了Y的替代对材料磁性和输运特性的影响 ,结果发现 ,Y的掺入主要产生了两种效应 ,一是Y向Co的 3d轨道产生了电荷转移 ,使分子磁矩下降 ,二是出现了Co离子的反铁磁交换作用 ,当Y含量少于或等于 0 .3时 ,材料中出现了自旋的非共线结构。当Y含量大于 0 .3时 ,材料从铁磁态为主转变为反铁磁态为主。对不同Y含量的材料 ,其导电机制都属于极化子的变程跳跃导电 ,随Y含量增加 ,材料电阻率迅速增大。

高效多信道光子晶体滤波器的设计与仿真

利用二维光子晶体仿真设计了四信道光滤波器.首先根据时域耦合模理论导出了实现100%信道耦合的条件;然后根据该条件设计了四信道滤波器,并利用时域有限差分法进行了仿真.仿真结果显示,四信道耦合效率均超过96%,当晶格常量取570nm时,四信道的中心频率在1520nm到1580nm之间,信道间隔均小于20nm,信道间窜扰很小.

La_(0.5-x)Nd_xBa_(0.5)CoO_3化合物的磁性和输运特性

在La0 .5Ba0 .5CoO3 化合物中用Nd对La进行了替代研究 ,结果表明 ,Nd的掺入未改变Co3d电子的巡游性。随Nd含量增大 ,材料的分子磁矩单调下降 ,当Nd含量大于或等于 0 .45时 ,材料中出现了磁性相分离。当x≤ 0 .45时 ,随Nd含量增加 ,材料的居里温度单调下降 ,这是由于稀土离子的尺寸效应。电阻测量表明 ,在所研究的温度范围内 ,在居里点以下 ,材料属热扩散导电。

PML-FDTD法在分析负折射率材料中的应用

将时域有限差分(FDTD)法引入了对负折射率材料物理现象的仿真研究.给出了二维TM波在负折射率材料中的时域差分方程,并且在吸收边界处使用了理想匹配层(PML).为了避免在迭代过程中出现的不稳定现象,在差分方程的推导中引入了Drude模型,并对Pendry提出的由负折射率材料构成的平板透镜具有的完美成像现象进行了数值仿真验证.由仿真结果发现,完美成像现象只在平板透镜的折射率n=-1时出现,当n≠-1时则会出现近轴聚焦效应.

激光烧蚀铝靶生成空气等离子体的机理

由Ｑ－开关Ｎｄ：ＹＡＧ激光器产生的１．０６μｍ、１０ｎｓ的脉冲激光辐射大气中的铝靶所产生的等离子体发射光谱的研究结果。当作用在铝靶表面的功率密度在１．０×１０￣９Ｗ／ｃｍ￣２－１．４×１０￣（１０）Ｗ／ｃｍ￣２范围时，测定了等离子体在２００至８８０ｎｍ波长范围内的空间、时间分辨发射光谱。实验发现，等离子体中Ｎ￣＋离子的辐射谱线与连续辐射同时出现并一起消失，随激光强度的增加Ｎ￣＋离子密度以指数关系增加，在激光源方向Ｎ￣＋离子的运动速度为零。从靶表面逸出的热电子与氮原子碰撞及随后发生的级联电离过程是产生Ｎ￣＋离子和空气等离子体的原因。

La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3中Bi掺杂产生的低场磁电阻增强效应

将Bi2 O3掺杂到溶胶 凝胶法制备的La0 .6 7Ba0 .33MnO3(LBMO)微粉中 ,结果发现随着Bi的掺杂 ,材料的磁化强度和居里温度基本不变 ,但电阻率发生明显变化 ,在 0～ 10 % (摩尔分数 )的掺杂范围内 ,电阻率先急速上升后缓慢降低。掺Bi可以使低温下的低场磁电阻得到显著增强 ,但并不改变与双交换作用有关的本征磁电阻 ;掺Bi也使室温下的磁电阻得到明显增强。

材料科学与教育

美国—亚太地区材料科学、技术和教育夏威夷研讨大会于1998年11月2日举行。其内容分3段:开幕式,重要材料领域的邀请报告,各国材料教育和材料网络情况介绍。会议主要主持者是美国西北大学R.P.Chang教授,美国国家基金会材料部主任Thomas Weber致开幕词,他谈及会议的意图和目标是希望推动美国、亚太地区之间在材料研究、材料教育、材料网络等多方面的双边或多边合作,并争取材料领域的全球性多种形式的合作。

La_(0.67)Ba_(0.33)MnO_3中Cu掺杂对电特性和室温磁电阻的影响

在溶胶 凝胶法制备的La0.67Ba0.33MnO3(LBMO)微粉中掺入CuO粉,制成一系列(LBMO)/(CuO)x(x=0.01～0.1,为摩尔比)掺杂材料,实验结果发现,随着Cu掺杂量的增加,材料的磁化强度和居里温度变化不大,材料的电阻率先快速减小,而后缓慢增大,当x=0.01时在全温范围内电阻率都达到最小值,这与Cu离子的价态变化有关。实验还发现Cu离子的掺入可以使材料的室温磁电阻逐步提高,当掺入10%的Cu时,室温磁电阻比达到-8.4%,比未掺杂的LBMO提高了50%。低电阻率导电陶瓷材料和大的室温磁电阻效应都是应用研究所关注的课题。

钙钛矿氧化物La_(0.65)(Ca,Ba)_(0.35)Mn_(1-x)Fe_xO_y的磁电阻效应

本工作制备了La065(Ca,Ba)035Mn1-xFexOy(x=0～02)氧化物系列样品。发现在常温附近,含Ba样品的磁阻变化率远比相应含Ca样品的高。在x=0时,样品电阻随温度的变化曲线存在金属—半导体转换峰,随着Fe对Mn的部分替代,该转换峰向低温区移动,当替代量x达到一定程度时,在实验温区观察不到金属—半导体转换峰。磁阻效应在高铁含量时只能在低温观察到。Fe替代Mn对大磁阻效应的影响,可能主要因为:随着Mn3+被Fe3+所替代,样品La065(Ca,Ba)035Mn1-xFexOy中的铁磁相互作用受到抑制,反铁磁相互作用得到加强。

基于Wigner-Ville分布的非平稳信号盲分离

许多盲源分离方法限于非高斯、平稳且相互独立的源信号 ,在实际应用中往往会产生许多问题 ,因为自然界中的源信号通常不满足这些假设 .本文基于时频分析 ,通过利用信号的Wigner Ville分布 ,得出一种新的盲源分离方法 ,该方法能有效分离非平稳信号 .

金属光子晶体禁带研究

通过数值方法计算了铜(Cu),银(Ag),金(Au),铝(Al)四种金属构成的光子晶体的禁带,给出了禁带与金属填充率f的关系曲线,对比了几种金属光子晶体禁带的差异.计算针对TM模的情况,取光子晶体的晶格常量a=0.775μm.

一种血管内超声图像边缘提取方法

血管内超声(IVUS)图像的冠状动脉血管壁内、外膜边缘提取对冠脉疾病的诊断和治疗有着重要意义。针对实际IVUS图像血液斑点噪声比较严重的情况,提出一种基于超声序列图像斑点噪声抑制和活动轮廓模型(Snake模型)的IVUS图像边缘提取方法。首先采用一种时/空滤波方法对IVUS图像进行降噪预处理,该方法能够有效地抑制IVUS图像的血液斑点噪声;然后基于Snake模型和图像的统计特征自动提取冠脉血管壁内、外膜边缘。实验结果表明,本算法简单,准确性较高,对序列图像处理的可重复性和鲁棒性较强,是一种较好的全局最优化算法。

基于信号多尺度边缘表示的CT医学图像增强

基于信号的多尺度边缘表示理论框架,提出了一种CT医学图像增强算法。较之传统的窗位2窗宽CT医学图像增强技术,该算法具有自适应的特点,以及更好地满足CT医学图像放射科临床检查应用需求的性能。临床实验结果表明,该算法在CT医学图像增强领域有着良好的应用前景和实用价值,是一种新的CT医学图像增强方法。

脉冲激光烧蚀空气中金属靶产生等离子体的性质

当１．０６μｍ和脉宽为１０ｎｓ、功率密度为９．３×１０９ｗ／ｃｍ２的脉冲激光作用在大气中的金属靶面上时，将产生等离子体。研究了它从２００ｎｍ～８８０ｎｍ间的空间、时间分辨谱，用飞行时间诊断方法得到了等离子体中被激发的核素的速度。

纳米Fe-In_2O_3颗粒膜的磁电阻效应和光学特性

研究了射频溅射法制备的纳米Fe-In2O3颗粒膜的磁电阻效应和光学特性。磁电阻测量结果表明:当Fe体积分数为35%时,颗粒膜样品的室温磁电阻变化率Δρ/ρ0达4.5%。通过研究Fe-In2O3颗粒膜样品的透射光谱发现:在In2O3薄膜基体中嵌入纳米铁颗粒的Fe-In2O3颗粒膜中,电子的带间跃迁由In2O3的直接跃迁变为间接跃迁,其带隙随着Fe在颗粒膜中所占体积分数的增加而变窄。