因瓦效应与磁性理论

因瓦效应与磁性理论鲜于泽，卢志超（东北大学物理系，１１０００６，沈阳）关键词因瓦效应；磁性理论；电子－声子相互作用；中子散射０引言因瓦效应（ＩｎｖａｒＥｆｆｅｃｔ）一般指一些磁性体在磁性相变温度即居里点Ｔｃ以下，其热、膨胀案数趋近为零的现象．因瓦效应...

全碳分子C_（60）电弧法合成工艺及其机理

对电弧法合成全碳分子Ｃ６０（简称Ｃ６０）的工艺及机理进行了研究通过实验，发现气体种类、压力等因素对Ｃ６０产率有明显影响．给出了获得高Ｃ６０产率的氢气压力区域为１０×１０４～１３×１０４Ｐａ在电弧法合成Ｃ６０的机理方面讨论了电弧中电子及气体原于在形成Ｃ６０分子过程中的作用．

强电离放电研究

采用特种工艺 ,将高绝缘强度、高介电常数的Al2 O3 制成的电介质薄层覆盖在电极表面 ,应用窄间隙结构组成介质阻挡放电装置 ,能够在大气压或高于大气压条件下实现强电离放电 ,获得的折合电场强度大于 4 0 0Td ,电子平均能量大于 10eV ,电子密度高于 10 15/cm3 ·这足以使等离子体化学反应腔体里大部分的气体分子离解、电离成电子、离子、自由基、激发态原子等活性粒子 。

臭氧溶解理论基础与实验研究

依据臭氧溶解理论 ,将高浓度臭氧发生器与射流器、气液溶解器等设备组成高浓度臭氧水发生系统 ,利用该系统对影响臭氧溶解的相关因素进行了实验研究·结果表明 ,在该系统中采用高浓度的臭氧气体、较低的气液体积比及较高的系统运行压力 ,有利于提高臭氧传质效率及臭氧溶解效率·在 1m长的管路上经过 1s的溶解时间臭氧传质效率可高达 98%左右·这一结果有利于高浓度臭氧水生产设备和水处理系统的小型化 。

介质阻挡强电离放电用IGBT逆变电源的研制

介绍一种用于介质阻挡强电离放电装置的IGBT逆变电源。依据介质阻挡放电的特点 ,研制成功了脉宽调制型 (PWM ) 2 0kHz大功率高压逆变电源装置。试验证明 :在介质阻挡强电离放电技术中采用IGBT逆变电源供电 ,不仅提高了介质阻挡放电装置的性能 ,而且减少了放电装置的体积 ,同时与传统的逆变电源相比该电源结构简单 ,运行稳定。

强电场电离放电脱硫研究

窄脉冲电晕放电等离子体中电子平均能量低于 3e V ,没有解决 SO2 氧化和铵盐回收率难题。强电离放电的电子平均能量达到 10 e V ,有效解决热化学脱硫的 SO2 氧化和铵盐回收率问题。铵盐回收率达到 88%以上 ,放电能耗低于 9Wh/N m3 。

产生高浓度臭氧用20kHz高压逆变电源的研制

依据强电离放电装置的特点 ,研制成介质阻挡强电离放电产生高浓度臭氧用脉宽调制型 (PWM) 2 0 k Hz大功率高压逆变电源装置 IGBT。试验证明 :它可使产生的臭氧体积质量由 2 0 g/ m3提高到 2 5 0 g/ m3,而且减小了强电离放电产生高浓度臭氧装置的体积。该电源的结构及运行稳定性皆优于传统的逆变电源。

Fe基非晶和纳米晶合金的热膨胀

将非晶Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９和Ｆｅ９１Ｚｒ７Ｂ２合金经退火制成纳米晶合金，测量了淬火态和退火态作品的热膨胀曲线，研究了退火温度对热膨胀的影响结果表明，纳米晶粒的形成导致居里温度Ｔｃ以下的热膨胀系数急剧增加，而Ｔｃ以上的热膨胀系数几乎不随退火温度变化。

铁基非晶态因瓦合金的热中子散射研究

因瓦（ｌｎｖａｒ）合金具有热膨胀性能随温度变化反常的特性，很多非晶态合金也具有显著的因瓦效应。用中子非弹性散射方法测量了铁基非晶态金属－金属型Ｆｅ９０－ｘＣｏｘＺｒ１０（ｘ＝１０，４０）和金属－类金属型Ｆｅ８０－ｙＣｒｙＰ１３Ｃ７（ｙ＝４，８）合金，以及Ｆｅ８６Ｃｏ４Ｚｒ１０因瓦合金居里点（ＴＣ＝３３０Ｋ）上下的广义声子谱。从３组声子谱的比较中，观察到了与因瓦效应相关的声子软化现象。结合已经观察到的晶态因瓦合金的声子软化现象，认为声子软化现象是因瓦效应的基本特征之一，它与晶格的长程有序无关，与材料类型无关。

零温下二维绝缘铁磁体的磁振子软化

在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型·利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子谱,计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线·发现在布里渊区边界区域磁振子谱的软化和磁振子谱线增宽最明显·比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响,也讨论了各项参数的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响·

Bi系高温超导体红外吸收谱研究

测试、分析了一系列Bi系高温超导体的红外吸收谱。实验结果表明：Bi系高温超导体铜氧面内Cu－O键的伸缩振动与其超导特性密切相关，表现为Cu—O键伸缩振动吸收峰强度的变化与样品零电阻温度的变化规律一致。而Bi（Pb）─O（2）－Cu伸缩振动的频率与Pb的掺杂量有关，表现为随着样品Pb含量的增多，该频率的声子模向频率减少的方向移动。

Ba铁氧体溅射薄膜的研究

研究了射频溅射制备Ｂａ铁氧体薄膜的成膜条件对晶化、晶体结构及磁性能的影响。我们的工作表明，为了使射频溅射Ｂａ铁氧体薄膜形成磁铅石结构的晶体，基板温度需高于６００℃，更高的基板温度可获得好的Ｃ轴垂直取向。非晶膜经热处理晶化所需温度要比直接溅射温度高得多。过大、过小的氧气分压不利于垂直膜的生成。使用挡板对最小溅射角限制以后，可在小的基板－靶间距情况下定得Ｃ轴垂直取向的薄膜。

Bi系高温超导体CuO_2面内Cu-O键伸缩振动的理论分析

根据分子振动理论，采用简化模型分析了Ｂｉ系高温超导体ＣｕＯ２面内Ｃｕ－Ｏ键伸缩振动的振动模式，并计算了单一红外活性模Ｅｕ的振动频率，计算结果与实验分析结果吻合较好。

非晶态Fe_（90－x）Co_xZr_（10）合金的Invar效应研究

研究了作晶态Ｆｅ_（９０－ｘ）Ｃｏ_ｘＺｒ_（１０）合金的磁体积效应和广义声子谱．通过热膨胀测量和磁测量给出了自发体积磁致伸缩ωｓ和平均磁矩μ_（ＦｅＣｏ）与平均价电子数Ｎ_（ｅｆｆ）的关系，发现ωｓ的峰值位置与μ_（ＦｅＣｏ）开始急剧下降的位置（Ｎ_（ｅｆｆ）＝８．１－８．２）相对应，从而证实了金属－金属型非晶态因瓦合金中的Ｉｎｖａｒ效应与铁磁态的不稳性有关．用非弹性中子散射方法测量了广义声子谱，从中观察到了与Ｉｎｖａｒ效应相关的声子谱软化现象．

Bi系高温超导体CuO_2面外Cu—O键伸缩振动的理论分析

根据分子振动理论 ,采用简化模型分析了 Bi系高温超导体 Cu O2 面外 Cu O 键伸缩振动的振动模式 ,计算了振动频率 ,并将计算结果与实验分析结果进行了比较。

零温时二维绝缘铁磁体的磁振子寿命

在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子衰减,计算了布里渊区的主要对称点线上的-ImΣ*(1)(k).发现在布里渊区边界区域磁振子衰减很明显,但小波矢区(kxa/π<0.22附近)磁振子衰减非常弱.零温时磁振子衰减有极大值.比较了纵向声子与横向声子对磁振子衰减的影响,也讨论了各项参数的变化对磁振子衰减的影响.根据关系式-ImΣ*(1)(k)=/(2τ)可以对磁振子寿命进行判断.

Bi系高温超导体CuO_2面内Cu-O键振动的理论分析

根据分子振动理论，采用简化模型分析了 Ｂｉ 系高温超导体 Ｃｕ Ｏ２ 面内 Ｃｕ Ｏ 键振动的振动模式，计算了单一红外活性模 Ｅｕ 的振动频率·计算结果表明： Ｃｕ Ｏ２ 面内 Ｃｕ Ｏ 键 Ｅｕ 模式伸缩振动的频率为６７３８ ｃｍ － １ ，８０３２ ｃｍ － １ ，弯曲振动的频率为４１２ ｃｍ － １·计算结果中６７３８ ｃｍ － １ ，４１２ ｃｍ － １ 与 Ｂｉ 系高温超导体红外吸收光谱的实验分析结果较好吻合，８０３２ ｃｍ － １ 与实验分析结果中８００ ｃｍ － １ 附近归属尚未确定的吸收峰峰位比较接近·

Fe－Zr－B纳米晶合金的热膨胀和磁性研究

将非晶态Ｆｅ－Ｚｒ－Ｂ合金经不同温度退火制备成纳米晶合金，测量了它们的热膨胀曲线和饱和磁化强度．初步结果表明，纳米晶的形成导致Ｃｕｒｉｅ温度（ＴＣ）以下的热膨胀系数和７７Ｋ下的饱和磁矩急剧增加，而ＴＣ以上的热膨胀系数几乎不随退火温度变化，用因瓦效应解释了实验结果．

有限温度下三角绝缘铁磁体的磁振子软化

在二维绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子声子的相互作用模型.利用格林函数方法研究了磁振子声子相互作用下的三角绝缘铁磁体的磁振子谱;计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线;比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响;讨论了各项参数以及温度的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响.得到了如下结论:①越接近布里渊区边界,磁振子声子耦合越强,自旋劲度系数D越小,材料的德拜温度ΘD越小,在铁磁相变温度Tc以下,随温度的升高,磁振子软化越明显;②离Γ点越远,磁振子软化越明显,谱线增宽越强,磁振子能谱的振荡与磁振子声子耦合强度无关;③在Σ线(包括Γ,M点)与Z线(包括M,K点)上,纵向声子比横向声子对磁振子的软化作用更大·

零温下在Λ线三角绝缘铁磁体的磁振子软化

在二维绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用Matsubara格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的三角绝缘铁磁体的磁振子谱,计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线.发现在布里渊区边界区域磁振子谱的软化和磁振子谱线增宽最明显.比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响,也讨论了各项参数的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响.