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洛伦兹电镜在本科教学中的应用
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作者 张军伟 蒙萱 +5 位作者 邓霞 关超帅 朱柳 李华 王涛 彭勇 《大学物理实验》 2024年第4期51-57,共7页
磁畴是磁性材料中的基础结构,它决定了材料的磁学性质。通过深入研究磁畴,我们可以深入理解磁性材料的特性,优化其性能,进而推动相关应用的进步。洛伦兹电镜,作为一种基于透射电镜的设备,能够观察和分析磁性材料的磁畴结构。其工作原理... 磁畴是磁性材料中的基础结构,它决定了材料的磁学性质。通过深入研究磁畴,我们可以深入理解磁性材料的特性,优化其性能,进而推动相关应用的进步。洛伦兹电镜,作为一种基于透射电镜的设备,能够观察和分析磁性材料的磁畴结构。其工作原理是利用洛伦兹力使电子束发生偏转,形成明暗相间的图案,从而反映出面内磁矩的不同取向。洛伦兹电镜具有超高的探测灵敏度,其分辨率能够达到纳米量级,因此被广泛应用于磁性材料的研究。将洛伦兹电镜引入本科教学是非常有意义的。通过实际操作,学生可以更好地掌握科学研究的实践技能和方法。同时,学生还能够培养科研素养和科研能力,为他们未来的科研工作打下坚实的基础。因此,将洛伦兹电镜应用于本科教学不仅是可行的,而且是必要的。 展开更多
关键词 洛伦兹电子显微镜 磁畴 本科教学 斯格明子
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过渡金属元素掺杂对磁铁矿磁矩及磁各向异性的调控 被引量:1
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作者 任延英 李雅宁 +5 位作者 柳洪盛 徐楠 郭坤 徐朝辉 陈鑫 高峻峰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期62-68,共7页
磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子在纳米医学领域展现出巨大的应用前景.饱和磁化强度和磁各向异性对于Fe_(3)O_(4)纳米粒子在药物输送和磁热疗中的应用至关重要.在此,通过密度泛函理论计算,仔细研究了3d和4d过渡金属元素的掺杂对Fe_(3)O_(4)磁... 磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子在纳米医学领域展现出巨大的应用前景.饱和磁化强度和磁各向异性对于Fe_(3)O_(4)纳米粒子在药物输送和磁热疗中的应用至关重要.在此,通过密度泛函理论计算,仔细研究了3d和4d过渡金属元素的掺杂对Fe_(3)O_(4)磁矩及磁各向异性的影响.结果表明,Fe_(3)O_(4)中Zn和Cd的掺杂会增大总磁矩,而其他3d和4d过渡金属元素的掺杂会降低总磁矩.有趣的是,Cd的掺杂也会大大增大磁各向异性.本文结果表明,掺杂Cd是提高Fe_(3)O_(4)作为药物输送和磁热疗材料性能的可行方法. 展开更多
关键词 饱和磁化强度 磁各向异性 密度泛函理论 磁铁矿
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基于低场核磁共振的预包装即食牛肉保质期预测模型研究
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作者 董海胜 刘恒言 +5 位作者 徐楠 何凯锋 于燕波 兰海云 杜秉健 臧鹏 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2024年第8期301-308,共8页
目的:开展预包装即食牛肉保质期快速、准确和无损的预测方法研究,对于保障产品货架期安全具有重要意义。方法:以预包装即食牛肉为分析对象,采集样品低场核磁H质子的T2弛豫时间,建立即食牛肉水分含量定量分析模型,结合样品感官接受性等... 目的:开展预包装即食牛肉保质期快速、准确和无损的预测方法研究,对于保障产品货架期安全具有重要意义。方法:以预包装即食牛肉为分析对象,采集样品低场核磁H质子的T2弛豫时间,建立即食牛肉水分含量定量分析模型,结合样品感官接受性等建立预包装即食牛肉保质期预测模型。结果:预包装即食牛肉低场核磁谱图横向弛豫时间可较好地反映出随着贮存时间的延长航天即食牛肉的品质变化。建立了即食牛肉含水量预测模型,模型的预测误差小于4%;建模集相关系数(r)为0.9405,校正标准差(RMSECV)为34.5,相对分析误差(RPD)为3.1,对10个分别贮存一定时间但未参与建模的样本分别进行距离货架期终点的预测,预测结果与实测值的的相关性达0.99,预测结果的误差范围为0.7%~9.9%,RMSEP为13.6,预测模型的精确度满足货架期预测的精度要求。结论:低场核磁共振技术在预包装即食牛肉产品保质期预测方面具有应用潜力。 展开更多
关键词 低场核磁共振 保质期 预包装即食牛肉 无损预测
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MRI梯度波形发生器研究进展
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作者 刘颖 林羚 +1 位作者 袁斌华 章浩伟 《波谱学杂志》 CAS 2024年第1期99-115,共17页
成像体素空间位置的准确编码对于磁共振成像(MRI)的空间定位至关重要.为了保证空间编码的准确性,获得高性能的梯度磁场是关键.梯度波形发生器是产生梯度磁场的核心部件,本文简要介绍了梯度波形发生器的工作原理和组成部分,总结了近二十... 成像体素空间位置的准确编码对于磁共振成像(MRI)的空间定位至关重要.为了保证空间编码的准确性,获得高性能的梯度磁场是关键.梯度波形发生器是产生梯度磁场的核心部件,本文简要介绍了梯度波形发生器的工作原理和组成部分,总结了近二十年来基于不同设计方案设计的梯度波形发生器的研究进展,详细探讨了梯度波形预加重的实现方法,并对梯度波形发生器未来的研究和发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 磁共振成像 梯度波形发生器 数字信号处理器 现场可编程门阵列 预加重
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基于卷积神经网络的重度抑郁症患者大脑年龄评估
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作者 章浩伟 汪郧城 刘颖 《波谱学杂志》 CAS 2024年第2期139-150,共12页
大脑年龄已成为神经退行性疾病诊断和机理研究的重要分析对象.重度抑郁症是否会增加患者的大脑年龄,尚未得到一致的结论,且该方向的研究在中国人口内开展较少.本文使用从中国25家医院收集的REST-meta-MDD数据集,构建基于高分辨率T1-加... 大脑年龄已成为神经退行性疾病诊断和机理研究的重要分析对象.重度抑郁症是否会增加患者的大脑年龄,尚未得到一致的结论,且该方向的研究在中国人口内开展较少.本文使用从中国25家医院收集的REST-meta-MDD数据集,构建基于高分辨率T1-加权3D大脑结构磁共振图像的卷积神经网络模型,用于预测患者的大脑年龄,计算与实际年龄的差异.最终结果的平均绝对误差和相关系数为3.16和0.93,与健康组对比,重度抑郁症患者的平均大脑年龄增加了3.94年,进一步确认了重度抑郁症会加速大脑衰老,且患病程度与患者的性别、年龄和受教育程度相关.对比传统机器学习算法,该模型取得结果的平均绝对误差更小,相关系数更高. 展开更多
关键词 大脑年龄 重度抑郁症 卷积神经网络 大脑衰老
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应力调控下基于Skyrmion的晶体管特性
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作者 陆文魁 贾帅璠 +1 位作者 陈琳 陶志阔 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第9期800-805,共6页
研究了不同应力、磁各向异性常数对电流驱动Skyrmion的动力学特性影响。随着施加应力增大,能够产生稳定Skyrmion的各向异性常数取值范围的上下限增大,即外加应力影响电流驱动时Skyrmion运行的稳定性。设计了一种宽-窄-宽型Skyrmion基晶... 研究了不同应力、磁各向异性常数对电流驱动Skyrmion的动力学特性影响。随着施加应力增大,能够产生稳定Skyrmion的各向异性常数取值范围的上下限增大,即外加应力影响电流驱动时Skyrmion运行的稳定性。设计了一种宽-窄-宽型Skyrmion基晶体管,通过调控应力和各向异性常数来调控晶体管的开关特性。仿真结果表明,当极化电流密度、各向异性常数变化时,晶体管导通状态对应的应力范围也随之变化。研究结果为设计Skyrmion基晶体管及相关逻辑功能器件提供了新思路。 展开更多
关键词 SKYRMION 电流驱动 应力调控 自旋电子学 晶体管
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隐身纳米吸波材料的研究进展
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作者 王小兵 沈显灿 +2 位作者 杨鸯群 闫振忠 贾文平 《当代化工研究》 CAS 2024年第11期24-26,共3页
纳米吸波材料作为武器装备的重要隐身技术,对于提高其作战能力有着重要的作用。本文重点阐述了磁纳米、石墨烯、生物质碳基和碳纳米管等复合材料在吸波领域研究的最新进展,简要总结了不同类型吸波材料对电磁波的吸收机制。
关键词 吸波材料 磁纳米 铁氧体 石墨烯 碳纳米管 生物质碳
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铁磁薄膜快速稳定的磁化动力学控制
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作者 李欣和 班玥 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期758-768,共11页
提出了亚微米铁磁薄膜磁化动力学的快速控制方案.由于自旋轨道耦合作用,外加电场所激发的自旋极化电流通过s-d交换耦合引起铁磁层的局域磁矩发生偏转.使用量子绝热捷径技术反控制法在亚微米铁磁薄膜模型中提出了电场控制方案,实现了磁... 提出了亚微米铁磁薄膜磁化动力学的快速控制方案.由于自旋轨道耦合作用,外加电场所激发的自旋极化电流通过s-d交换耦合引起铁磁层的局域磁矩发生偏转.使用量子绝热捷径技术反控制法在亚微米铁磁薄膜模型中提出了电场控制方案,实现了磁化向量方向快速反转,并对电场强度进行了最优化设计.另外,分析了铁磁薄膜形状各向同性和异性下的电场控制方案.相比于现有方法,该方案将磁化向量反转时间缩短了约一个数量级,并且具有更好的鲁棒性. 展开更多
关键词 铁磁性材料 磁化动力学 自旋轨道耦合 量子绝热捷径技术
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过渡金属X(X=Cr、Mn、Fe、Tc、Re)掺杂Janus Ga_(2)SSe的第一性原理研究
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作者 张基麟 梁前 +1 位作者 钱国林 谢泉 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第2期166-174,共9页
利用密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究过渡金属X(X=Cr、Mn、Fe、Tc、Re)原子掺杂Janus Ga_(2)SSe的磁性、电子性质及光学性质.研究表明:过渡金属掺杂Janus Ga_(2)SSe体系在Chalcogen-rich条件下有着比Ga-rich条件下更好的... 利用密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究过渡金属X(X=Cr、Mn、Fe、Tc、Re)原子掺杂Janus Ga_(2)SSe的磁性、电子性质及光学性质.研究表明:过渡金属掺杂Janus Ga_(2)SSe体系在Chalcogen-rich条件下有着比Ga-rich条件下更好的稳定性.其中Mn掺杂体系形成能在两种条件下皆为最低.本征Ga_(2)SSe是具有2.02 eV带隙的间接带隙半导体,在紫外区域有着很好的光伏吸收能力.与本征Ga_(2)SSe相比,Cr掺杂体系自旋向上通道出现杂质能级,自旋向上与向下通道不对称,呈磁矩为2.797μB铁磁性半金属.Mn掺杂体系在其自旋向上通道产生的杂质能级,呈磁矩为3.645μB的磁性P型半导体.Fe掺杂体系自旋向下通道产生的杂质能级,呈磁矩为3.748μB磁性P型半导体.在Tc与Re掺杂后,带隙皆由间接变直接带隙,呈无磁性的P型半导体.从光学性质来看,各掺杂体系与未掺杂Ga_(2)SSe在介电常数和折射系数上相比有着明显的增强,吸收系数在高能量区(3~10 eV)出现蓝移现象.有着在紫外探测器和光伏吸收领域潜在的应用前景. 展开更多
关键词 二维Janus Ga_(2)SSe 过渡金属掺杂 磁学性质 电子结构 光学性质
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MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)化合物的结构与磁性
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作者 王欣宁 迪立新 +4 位作者 伊博乐 欧志强 哈斯朝鲁 李英杰 特古斯 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期4135-4141,4178,共8页
利用高能球磨法和粉末烧结法制备了MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)系列化合物。室温X射线衍射结果表明化合物均呈现Fe_(2)P型六角结构,随着Ti含量的增加,晶格常数a、b减小,晶格常数c增大,晶胞体积有所... 利用高能球磨法和粉末烧结法制备了MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)系列化合物。室温X射线衍射结果表明化合物均呈现Fe_(2)P型六角结构,随着Ti含量的增加,晶格常数a、b减小,晶格常数c增大,晶胞体积有所增大。变温X射线衍射实验结果表明,MnFe_(0.94)Ti_(0.06)P_(0.77)Ge_(0.23)化合物在305~350 K温度区间内发生铁磁到顺磁的相转变,存在磁弹耦合现象。MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)化合物的磁性测量结果表明随着Ti含量增加化合物的居里温度降低,热滞变大,最大等温磁熵变减小。 展开更多
关键词 磁制冷 X射线衍射 变温X射线衍射 磁弹耦合 居里温度
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b值范围对6种体部扩散模型在前列腺应用的影响评估
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作者 周敏雄 戚轩 +9 位作者 杜兵 齐东 王海杰 杨光 蔡文梅 刘孟潇 张会婷 严序 聂生东 何永胜 《波谱学杂志》 CAS 2024年第1期9-18,共10页
论文研究了不同b值采集范围对6种体部扩散模型定量参数计算的影响.研究涉及扩散模型包含单指数模型(Mono)、扩散峰度成像(DKI)、体素内非相干运动模型(IVIM)、扩散拉伸指数模型(SEM)、分数微积分模型(FROC)和随机游走模型(CTRW),b值范围... 论文研究了不同b值采集范围对6种体部扩散模型定量参数计算的影响.研究涉及扩散模型包含单指数模型(Mono)、扩散峰度成像(DKI)、体素内非相干运动模型(IVIM)、扩散拉伸指数模型(SEM)、分数微积分模型(FROC)和随机游走模型(CTRW),b值范围0~2500 s/mm^(2).通过扩散模型参数之间的相关性、t检验以及前列腺病灶良恶性鉴别能力三个维度,评估了不同b值采集范围对参数计算的影响.结果显示与参考采样方案相比,随着最大b值降低,所得同一扩散参数感兴趣区域(ROI)均值的差异逐渐增大,但相关性降低不明显,且前列腺病灶良恶性的鉴别能力也保持相似水平.基于实验结果,建议在临床实践中采用b值范围为0~1500s/mm^(2)的采集方案.这一方案在具备较高采集效率的同时,一半以上参数与参考采样方案结果的相关性不低于0.98,且良恶性鉴别能力指标曲线下面积(AUC)值的差别小于0.01.此外,不同扩散模型对于b值方案的敏感性存在差异,其中SEM和CTRW模型的参数受b值范围的影响相对较小. 展开更多
关键词 磁共振成像 数据采集方法 扩散模型 分数微积分模型 随机游走模型
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二氧化硅颗粒堆积空隙中氢气分子的核磁共振谱学特征研究
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作者 王行乐 邵正泽 +3 位作者 董洪春 魏达秀 陈群 姚叶锋 《波谱学杂志》 CAS 2024年第3期315-321,共7页
本文研究了一系列不同尺寸二氧化硅小球堆积空隙中氢气分子的核磁共振信号特征,观察到氢气分子化学位移随着小球堆积空隙尺寸减小逐渐向高场变化的现象.结合变温氢谱、氢气自扩散系数测量及扫描电镜等实验结果,认为两个因素的共同作用... 本文研究了一系列不同尺寸二氧化硅小球堆积空隙中氢气分子的核磁共振信号特征,观察到氢气分子化学位移随着小球堆积空隙尺寸减小逐渐向高场变化的现象.结合变温氢谱、氢气自扩散系数测量及扫描电镜等实验结果,认为两个因素的共同作用是该现象产生的原因,即:1)抗磁性的二氧化硅小球所导致的磁场不均匀性分布随小球尺寸变化而变化;2)处在小球空隙内不同位置的氢气分子间存在快速交换.本文结果展示了氢气作为探针分子用于微纳空隙尺寸测量的可能性. 展开更多
关键词 氢气 二氧化硅 堆积空隙 核磁共振 化学位移
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基于残留偶极耦合对西松烷二萜化合物sinulariol Z立体化学的研究
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作者 石星 张越 +1 位作者 张秀丽 王聪 《波谱学杂志》 CAS 2024年第3期322-330,共9页
天然产物的立体化学研究,特别是柔性大环分子化合物的立体化学问题,一直是相关领域面临的巨大难题.西松烷二萜类化合物是一类典型的柔性大环分子化合物,采用耦合常数(Coupling constant)和NOE(Nuclear Overhauser effect)效应两种局部... 天然产物的立体化学研究,特别是柔性大环分子化合物的立体化学问题,一直是相关领域面临的巨大难题.西松烷二萜类化合物是一类典型的柔性大环分子化合物,采用耦合常数(Coupling constant)和NOE(Nuclear Overhauser effect)效应两种局部特性核磁共振参数来确定该类化合物立体构型是最常用的方法之一.残留偶极耦合(Residual dipolar coupling,RDC)和量子化学计算等方法的发展进一步丰富了解决立体化学问题的手段.其中,RDC作为一种非局部特性核磁共振参数,不仅被多次报道应用于蛋白质、核酸等生物分子的结构构建及功能研究,也逐渐被应用于许多天然产物分子的立体构型确定,在药物分子构型研究方面做出了突出贡献.目前,RDC在西松烷二萜类化合物的立体构型确定方面的研究报道较少.本文首次采用RDC参数探索西松烷二萜类化合物sinulariol Z的立体化学构型问题,并结合单晶X射线衍射法,对sinulariol Z的立体构型进行了再次确证,进一步验证了RDC参数在西松烷二萜类化合物立体化学研究中的可行性. 展开更多
关键词 残留偶极耦合参数 西松烷二萜 立体化学 柔性大环分子 天然产物
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基于新一代脑磁图的语义视听单试次检测
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作者 郭旭 王晨旭 +5 位作者 张欣 常严 崔峰 郭清乾 胡涛 杨晓冬 《波谱学杂志》 CAS 2024年第3期304-314,共11页
为解码人脑在语义情境下的视听双模态与单模态中的响应差异,本研究设计了相关任务范式并应用新一代脑磁图(OPM-MEG)结合机器学习方法对采集信号从行为学响应、事件相关场(ERF)和单试次检测3个角度进行分析.结果显示单模态语义响应主要... 为解码人脑在语义情境下的视听双模态与单模态中的响应差异,本研究设计了相关任务范式并应用新一代脑磁图(OPM-MEG)结合机器学习方法对采集信号从行为学响应、事件相关场(ERF)和单试次检测3个角度进行分析.结果显示单模态语义响应主要集中在枕叶,而双模态语义响应主要集中在顶叶.同时,双模态下的被试响应速率及单试次检测准确率显著高于单模态.此外,支持向量机(SVM)在4种机器学习模型中显示出了最佳分类效能,在被试内分类平均准确率可达75.16%,被试间平均准确率达80.56%.结果表明基于OPM-MEG结合机器学习为实现解码语义情境下的视听双模态与单模态响应差异提供了一条新的有效途径. 展开更多
关键词 新一代脑磁图 语义 视听双模态 机器学习 事件相关场
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磁共振弹性成像及其在脑疾病中的应用
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作者 冯原 邱苏豪 +1 位作者 严福华 杨广中 《波谱学杂志》 CAS 2024年第2期209-223,共15页
磁共振弹性成像(magnetic resonance elastography,MRE)是一种通过外界激励将剪切波动传递到所测量的软组织中,采用磁共振成像记录波动位移,并基于波动特征对软组织的力学参量进行估计的方法.脑组织的力学参量,尤其是粘弹参量与其生长... 磁共振弹性成像(magnetic resonance elastography,MRE)是一种通过外界激励将剪切波动传递到所测量的软组织中,采用磁共振成像记录波动位移,并基于波动特征对软组织的力学参量进行估计的方法.脑组织的力学参量,尤其是粘弹参量与其生长、老化和疾病密切相关.本综述首先介绍MRE的理论原理以及软组织粘弹性的物理意义和表示方法,并以脑组织MRE为例说明MRE的技术方法及其扫描过程.其次,针对脑肿瘤和神经退行性疾病等典型的脑疾病,介绍MRE在临床研究中的应用,说明粘弹参量作为脑科学基础研究和疾病诊断的新生物标志物的意义.最后,对MRE在脑疾病和脑科学的应用相关研究热点开展了讨论. 展开更多
关键词 磁共振弹性成像 脑肿瘤 神经退行性疾病 粘弹性 生物标志物
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一种用于磁共振波谱仪的主动匀场电源设计
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作者 刘庭伟 彭博文 +4 位作者 徐雅洁 王亚 王峰 郁朋 杨晓冬 《波谱学杂志》 CAS 2024年第2期117-127,共11页
高均匀度磁场是磁共振波谱仪获得高质量谱图以进行化学结构解析和动力学信息获取的重要保证,需要利用高性能匀场电源驱动匀场线圈产生补偿电磁场保证磁场均匀度.高精度、高稳定性匀场电源是提升磁共振波谱仪主动匀场性能、保持匀场效果... 高均匀度磁场是磁共振波谱仪获得高质量谱图以进行化学结构解析和动力学信息获取的重要保证,需要利用高性能匀场电源驱动匀场线圈产生补偿电磁场保证磁场均匀度.高精度、高稳定性匀场电源是提升磁共振波谱仪主动匀场性能、保持匀场效果的关键部件.本文针对磁共振波谱仪多通道主动匀场需求,开发设计了一款高精度、高稳定、多通道主动匀场电源系统.基于负反馈控制,设计带有输出状态监控的匀场电流驱动器(恒流源),搭配MCU控制平台和上位机软件完成软硬件之间控制指令和数据的闭环传输设计,实现数字化恒流输出控制.在R=2.84Ω,L=25.5µH匀场线圈负载下,满量程输出响应时间小于18.9µs,输出纹波峰峰值控制在30 mV,正负电流输出对称性良好,长时间工作最大输出偏差是4.8‰.该电源在采用0.5 T-Halbach构型磁体的磁共振波谱系统中完成匀场实验,驱动一阶匀场线圈完成24.48 ppm(10^(-6))到2.72 ppm的磁场均匀度优化.此工作有助于紧凑型磁共振波谱仪系统集成及主动匀场技术相关应用的开展. 展开更多
关键词 核磁共振(NMR) 主动匀场电源 高精度 高稳定 多通道
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高性能铷原子钟的高精度频率漂移补偿研究
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作者 徐俊秋 李俊瑶 +3 位作者 赵峰 康松柏 王鹏飞 明刚 《波谱学杂志》 CAS 2024年第2期184-190,共7页
铷原子钟可靠性高、体积小、功耗低,在导航、通信等领域被广泛使用.尤其对于导航卫星星载铷原子钟,发展至今具有了优异的稳定度性能,但其固有的频率漂移特性(约E-12~E-13/天)会恶化其长期性能,影响卫星自主守时能力.通过对高性能铷原子... 铷原子钟可靠性高、体积小、功耗低,在导航、通信等领域被广泛使用.尤其对于导航卫星星载铷原子钟,发展至今具有了优异的稳定度性能,但其固有的频率漂移特性(约E-12~E-13/天)会恶化其长期性能,影响卫星自主守时能力.通过对高性能铷原子钟的频率数据进行充分分析,评估可能导致频率漂移的物理机制,提出一种高精度频率漂移补偿的方案并开展了实验验证.结果表明,在无外部驯服情况下60天内高性能铷原子钟的漂移率可保持E-15/天量级,天稳定度达到E-15量级(Allan偏差),极大提升铷原子钟的自主守时能力. 展开更多
关键词 铷原子钟 频率漂移 漂移补偿 自主守时
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FeCoRE磁交换常数第一性原理计算和居里温度提高机制研究
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作者 李志伟 朱颖丽 +2 位作者 罗港涛 陈平安 李享成 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第4期156-162,共7页
信息通讯和军事电子技术发展对磁性材料的高温磁性提出了越来越高的要求,研究高温环境下高效稳定工作的磁性材料具有重要意义.本文结合第一性原理和蒙特卡洛方法,研究了Fe、Co比例和稀土元素(Gd、Tb、Dy)掺杂对合金FeCo晶体结构、磁交... 信息通讯和军事电子技术发展对磁性材料的高温磁性提出了越来越高的要求,研究高温环境下高效稳定工作的磁性材料具有重要意义.本文结合第一性原理和蒙特卡洛方法,研究了Fe、Co比例和稀土元素(Gd、Tb、Dy)掺杂对合金FeCo晶体结构、磁交换常数和高温磁性的影响.结果表明随着Co含量增加,合金晶体结构从体心立方向简单和面心立方转变,当Co含量为50%时,Fe-Co键长最短,最近邻磁交换常数从18.05 meV增加到30.03 meV,使FeCo的居里温度提高到1580 K,相比于Fe的居里温度增幅达到60%.将稀土元素掺入FeCo体系后,发现3.125%含量Er、Dy、Tb的掺杂对合金FeCo居里温度分别有60K、45K和20K的提高,电子构型重构导致强的稀土元素与Fe和Co之间的交换作用是居里温度提升的主要原因. 展开更多
关键词 高温磁性 第一性原理 蒙特卡洛 磁交换常数
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不同耦合构型多自旋体系单重态制备效率研究
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作者 王子文 辛家祥 +1 位作者 魏达秀 姚叶锋 《波谱学杂志》 CAS 2024年第1期67-76,共10页
核自旋单重态是一种特殊的量子态,其存在寿命能远长于纵向弛豫时间(T1),能够被用于研究分子之间的慢扩散和慢运动等动力学过程.单重态的制备是其能成功应用的关键.目前文献中报道了多种制备单重态的方法,这些方法主要适用于孤立的两自... 核自旋单重态是一种特殊的量子态,其存在寿命能远长于纵向弛豫时间(T1),能够被用于研究分子之间的慢扩散和慢运动等动力学过程.单重态的制备是其能成功应用的关键.目前文献中报道了多种制备单重态的方法,这些方法主要适用于孤立的两自旋体系,当单重态所涉及的核自旋受到其它自旋的耦合作用时,单重态的制备效率往往会降低.本文以三自旋体系为例,研究了不同耦合构型下单重态的制备效率受非单重态自旋耦合的影响,模拟结果表明当单重态自旋由弱耦合逐渐变为强耦合时,单重态的制备效率会在单重态自旋与非单重态自旋的耦合呈现对称性时保持一定的稳定性,此特性能够为复杂体系中选择合适的自旋制备单重态提供参考.我们利用N-乙酰-L-天门冬氨酸(NAA)分子的三个质子组成的自旋体系实验验证了以上结论,通过调节NAA分子的酸碱度,所选的三自旋体系能从弱耦合向强耦合转变,实验结果表明:当三自旋中单重态自旋处于强耦合时,单重态的制备效率明显高于弱耦合时的效率. 展开更多
关键词 核磁共振 核自旋单重态 制备效率 N-乙酰-L-天门冬氨酸 脉冲序列 优化控制
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掌上型核磁共振控制台的设计与实现
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作者 李明道 姚守权 +3 位作者 徐俊成 吕兴龙 何丰丞 蒋瑜 《波谱学杂志》 CAS 2024年第3期257-265,共9页
常规的核磁共振仪器具有体积大,不易携带等缺点,限制了其在现场石油勘探、食品安全、环境污染、质检等领域的应用.为此,本文提出了一种掌上型核磁共振控制台设计方案,在一块可编程片上系统芯片Zynq-7000上,通过高级精简指令集计算机(Adv... 常规的核磁共振仪器具有体积大,不易携带等缺点,限制了其在现场石油勘探、食品安全、环境污染、质检等领域的应用.为此,本文提出了一种掌上型核磁共振控制台设计方案,在一块可编程片上系统芯片Zynq-7000上,通过高级精简指令集计算机(Advanced RISC Machine,ARM)核构建、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)逻辑设计和控制程序设计,完成了整个掌上型核磁共振控制台的设计与实现.全部设计完成后,在课题组自研的0.5 T桌面式核磁共振系统上,进行了自由感应衰减(Free Induction Decay,FID)、自旋回波(Spin Echo,SE)和CPMG(Carr-Purcel1-Meiboom-Gill)几个基本脉冲序列的测试,验证了其整体架构设计的正确性和各个模块之间的协调性.设计的核磁共振控制台长10.6 cm,宽6.0 cm,高1.9 cm,在缩小体积的同时,还提高了脉冲序列的实时性和控制台的稳定性,为进一步研制便携式核磁共振仪器奠定了基础. 展开更多
关键词 核磁共振 控制台 现场可编程门阵列 高级精简指令集计算机 小型化
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