纳米硬磁晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性

以纳米Nd2Fe14B永磁材料为例,研究了硬磁晶粒间交换耦合相互作用对磁体有效各向异性的影响。结果表明晶粒间交换耦合相互作用随晶粒尺寸的减小而增强,材料的有效各向异性常数Keff,随晶粒尺寸的减小而逐渐下降,Keff随晶粒尺寸的变化与矫顽力的变化规律相似。纳米单相永磁材料有效各向异性的减小是矫顽力降低的主要原因,交换耦合系数αex实际上是各向异性的减小量。为保证纳米Nd2Fe14B材料具有较高的各向异性和矫顽力,晶粒尺寸应不小于30nm。

纳米晶复合永磁材料的交换耦合相互作用和磁性能

本文介绍了纳米磁性材料晶粒交换耦合相互作用的有关理论。采用不同模型讨论了晶粒交换耦合相互作用对纳米单相软磁材料、永磁材料及双相复合永磁材料磁性能的影响。简述了用δM(H)曲线和不可逆磁导率的变化研究晶粒交换耦合相互作用及反磁化过程的方法。讨论了合金成分配比、添加元素、制备及热处理工艺对磁体硬磁性能的影响。从理论和实验两方面分析、研究了纳米复合永磁材料的反磁化过程和矫顽力机制。

交换耦合相互作用对纳米晶粒各向异性的影响(英文)

研究纳米磁性材料晶粒间的交换耦合相互作用,提出适合各种耦合条件晶粒界面及表面处各向异性的表达式.结果表明:软、硬磁性相晶粒间的交换耦合相互作用降低了硬磁性相晶粒的各向异性,提高了软磁性相晶粒的各向异性.软硬磁性晶粒的平均各向异性先增加后减小,在某个晶粒尺寸值达到最大值,这种变化趋势与相关的理论及实验结果一致.硬硬磁性晶粒的平均各向异性随晶粒尺寸的变化趋势与相关的实验结果也一致.

晶粒尺寸对软-硬磁性晶粒间交换耦合相互作用和有效各向异性的影响

以软磁性相α—Fe和硬磁性相Nd2Fe14B为例，研究了软、硬磁性晶粒间的交换耦合作用和有效各向异性随晶粒尺寸和软、硬磁性晶粒不同尺寸比例(Ds：Dh)的变化关系。当晶粒尺寸大于其铁磁交换长度时，晶粒的各向异性分为晶粒内部无交换耦合和晶粒表面有交换耦合部分，其各向异性常数为两部分的统计平均值。计算结果表明：软、硬磁性晶粒间的有效各向异性随晶粒尺寸的减小而下降，随软、硬磁性晶粒尺寸比值(Ds：Dh)的减小而增加。为使软、硬磁性晶粒间的有效各向异性常数Keff保持较高的值，应控制硬磁性晶粒大于30nm。软磁性晶粒在10nm左右。

纳米磁性材料的交换耦合相互作用、有效各向异性和磁性能

介绍了纳米磁性材料中晶粒之间交换耦合相互作用的模型和理论,指出了早期理论与实验的差别及不足之处,重点评述了关于纳米复合永磁材料相成分和晶粒微结构与有效各向异性及磁性能关系的理论改进．

纳米晶复合永磁材料的交换耦合相互作用与有效各向异性

本文以纳米晶复合永磁材料为例 ,研究了晶粒之间交换耦合相互作用对双相纳米晶复合永磁材料有效各向异性的影响 ,并计算了一定条件下的有效各向异性常数。结果表明 :在晶粒交换耦合相互作用下 ,材料的有效各向异性随软磁性相成分的增加而降低 ,随软、硬磁性相平均晶粒尺寸比值的增加而增加。

磁性材料中的晶粒相互作用

磁性材料中的晶粒相互作用对材料的宏观磁性有决定性影响。相互作用可分为晶粒之间的长程静磁相互作用和近邻晶粒之间的交换耦合相互作用。晶粒相互作用强弱取决于材料的微结构（晶粒形状、尺寸、取向及界面耦合程度）。可以从理论模型计算和实验曲线分析两种方法研究、比较两种晶粒相互作用。最后介绍了纳米软磁材料和纳米双相永磁材料中的交换相互作用对材料性能的影响。

成份及组织结构对Pr_2Fe_(14)B/α-Fe纳米晶复合永磁材料晶粒间相互作用的影响

通过测量晶粒间相互作用强度δM(H)的变化研究了Fe,B含量及组织结构对Pr_xFe_(94-x)B_6(x=12,10.44,9,8),Pr_8Fe_(92-x)B_x(X=6,10,14)纳米复合永磁合金晶粒间相互作用的影响。结果表明:Fe含量增加,使晶粒间的相互作用增强;晶粒小、尺寸接近且紧密接触,有利于产生强烈的交换耦合作用;B含量增大导致合金中在晶界处析出Pr_(1.1)Fe_4B_4相,从而使晶粒间的相互作用明显减弱.

磁记录介质晶粒磁相互作用参数ΔM及其测量方法

对于磁记录介质,记录噪声与晶粒间磁相互作用相关。ΔM是表征磁记录介质晶粒间磁相互作用的重要参数。首先介绍了它的理论依据和意义,接着阐述了通过振动样品磁强计测量样品的等温剩磁(IRM)和直流退磁剩磁(DCD)曲线,经过对测量数据的处理和计算获得ΔM曲线的方法和步骤,讨论了影响ΔM测量的相关问题。最后应用该方法测量了两种TbFeCo薄膜样品的ΔM曲线,定性比较分析了薄膜晶粒间磁相互作用的大小和类型。

层间反对称交换耦合的前沿进展

层间反对称交换耦合,或者层间Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用,存在于以铁磁/非磁/铁磁金属异质结为单元的多层薄膜体系中.其物理来源是体系的对称性破缺、自旋轨道耦合(spin-orbit coupling,SOC)以及Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)机制.层间DM相互作用的理论于20世纪90年代提出,但是由于其强度较小,直到2019年才被实验观测到人工反铁磁结构中的手性交换偏置效应所证实.近期的实验证明层间DM相互作用能帮助无外场自旋轨道转矩(spin-orbit torque,SOT)翻转垂直磁化,对于新兴自旋电子学器件设计意义重大.简要介绍层间DM相互作用的理论推导、相关实验现象、第一性原理的计算方法以及可能的应用,为今后层间DM相互作用相关的研究抛砖引玉.

利用依赖强度的非共振相互作用实现纠缠信息的完全交换(英文)

利用全量子理论,分析了多个原子-腔场构成的联合系统中原子与腔场依赖强度的非共振相互作用过程。结果表明:通过控制原子与腔场相互作用时间,并对原子状态进行测量,原子最大纠缠态与类奇偶相干态光场的最大纠缠态可以相互转换;对失谐量的限制,使得二者之间完全交换,进一步证明封闭系统中的演化是可逆的。

夏季风过渡区的陆-气相互作用:述评与展望

夏季风过渡区是受夏季风影响最敏感的区域之一,其陆-气相互作用对夏季风气候动力学过程响应明显,该区域的陆-气相互作用及其对夏季风活动的响应是一个值得关注的重要科学问题。分析了中国夏季风过渡区的形成及其基本特征,讨论了夏季风过渡区陆-气相互作用过程研究的主要关注点,初步推测了该地区陆-气相互作用对夏季风变化的响应机制。指出该地区陆-气相互作用研究包含了多重互馈机制、陆面水-热-生过程耦合、近地层到自由大气的多界面交换、季风多尺度作用和特殊的陆面水分循环等一系列重要科学问题。同时,总结归纳了该领域的主要研究进展和关键科学问题,提出了未来应该重点研究的7个方面,并初步给出了研究试验的基本思路。为未来系统深入研究夏季风过渡区陆-气相互作用及其对夏季风活动响应问题提供了科学指导。

交换耦合的纳米软-硬磁性晶粒的有效各向异性常数

以α-Fe、Nd2Fe14B为例，研究了纳米晶粒尺寸对交换耦合的软-硬磁性晶粒各向异性的影响。结果表明，软-硬磁性晶粒的有效各向异性常数〈Ksh〉随软磁性晶粒尺寸Ds的增加而减小，随硬磁性晶粒尺寸Dh的增加而增大。当Ds／Dh为固定值且1／1．1≥Ds／Dh≥1／1．4时，〈Ksh〉在Ds为10～20nm之间取得一极大值。当Dh〉25nm，Ds在10nm左右时，可获得较大的〈Ksh〉。

Ni-Zn铁氧体的制备与磁相互作用分析(英文)

采用熔盐法制备系列Ni1-xZnxFe2O4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.7和1)铁氧体粉末样品.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(IR)以及超导量子干涉仪(SQUID)对样品的结构及磁性进行研究,研究表明:x=0.3时,样品最大的比饱和磁化强度为79.3 emu.g-1;并研究样品中的磁相互作用行为,讨论相关机理.

钠原子与氖、氩、氪和氙原子间相互作用势的面积分方法计算

将面积分方法（ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｅｇｒａｌｍｅｔｈｏｄ）推广，计算了基态ＮａＮｅ、ＮａＡｒ、ＮａＫｒ和ＮａＸｅ的ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ势能曲线，所得势阱的位置和深度与实验值和别的理论计算结果符合得相当好。说明此方法可进一步用于计算所有的碱金属原子与惰性气体原子间的相互作用势。

交换耦合作用对纳米复合永磁材料有效各向异性的影响

以Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合永磁材料为例,采用立方体晶粒结构模型,研究了单个晶粒中存在不同耦合状态时,有效各向异性随晶粒尺寸的变化关系.采用边界值不为零的变化函数研究了耦合部分各向异性随耦合长度的变化.计算结果表明:当两相耦合时,软磁晶粒的有效各向异性随晶粒尺寸的增加而减小,硬磁晶粒的有效各向异性随晶粒尺寸的增加而增加.对于存在软、硬两相的复合磁体,为保证较高的有效各向异性值,晶粒尺寸应保持在25nm左右.

库仑相互作用下的两个重粒子和一个轻粒子的半经典模型中的Faddeev-Hahn方程

研究了以Faddeev—Hahn方程半经典形式描述量子力学系统中3个带电粒子交换反应的可能性.为了解所考虑的方程,我们运用了一个考虑Stark线性效应的改进的强耦合道方法.

纳米晶复合交换耦合软磁和硬磁材料的研究进展

论述了纳米晶复合交换耦合软磁和硬磁材料的概念、结构、性能和特点,着重讨论了二者之间的异同点,并从细化晶粒的角度阐述了二者之间的可相互借鉴性。

NdFeB纳米复合永磁材料的交换耦合相互作用和有效各向异性

以Nd2 Fe1 4B α Fe为例 ,采用立方体晶粒结构模型 ,研究了纳米复合永磁材料中不同磁性晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性 .纳米复合永磁材料的有效各向异性Keff等于软、硬磁性相各向异性的统计平均值 ,每个晶粒的各向异性由晶粒表面交换耦合部分和晶粒内部未交换耦合部分的各向异性共同确定 .计算结果表明 ,软、硬磁性相晶粒尺寸分布显著地影响有效各向异性Keff的值 .当软、硬磁性晶粒尺寸D相同时 ,Keff随晶粒尺寸和硬磁性相体积分数的降低而减小 ,当D <2 0nm时 ,Keff随D的减小而急剧下降 ;在某一确定的软磁性晶粒尺寸下 ,Keff随硬磁性晶粒尺寸变化呈现极大值 ,Keff极大值对应硬磁性相的晶粒尺寸随着软磁性相体积分数的增加和软磁性晶粒尺寸的减小而减小 .Keff随晶粒尺寸的变化与矫顽力的变化规律大体一致 。

纳米复合永磁材料的交换耦合相互作用与有效各向异性

以Nd_2Fe_14B/α-Fe为例,研究了纳米（软、硬磁性）双相复合永磁材料中晶粒间交换耦合相互作用对材料有效各向异性的影响.计算结果表明:交换耦合作用随纳米晶粒尺寸减小而增强,材料的有效各向异性随晶粒尺寸的减小而下降、随软磁性相成分的增加而降低.综合考虑剩磁和各向异性随晶粒尺寸减小具有相反的变化趋势,为得到具有高磁能积的复合磁体,晶粒尺寸应在10～15nm范围,软磁性相的比例应限制在50％以内.