离子辐照对材料磁性的调控及其应用

离子辐照技术具有离子束能量密度高、实验条件可精确控制,且不受化学剂量比影响的特点,利用离子束辐照材料,可实现定向掺杂,或精确引入和调控现缺陷位和密度等优势,因此在多个领域,如材料改性、芯片制造、生物医学、能源及化工领域都得到了广泛应用.尤其在磁性材料改性领域,该技术能够通过细致控制离子束的能量、剂量和辐照方向,实现对磁性材料的定制化性能优化.为进一步提升磁性材料的性能并探索新的磁性器件,本文深入地探讨了离子辐照如何精确调制各种磁相互作用,并分析其对自旋霍尔效应和磁结构动力学的影响.首先着重介绍了离子辐照在调控垂直磁各向异性、交换偏置及RKKY相互作用等磁性特征方面的最新研究成果.这些调控手段对于理解和优化磁性材料的微观结构和性质至关重要.接着,本文详细地探讨了离子辐照在调控自旋轨道力矩器件中的重要作用.这些应用展示了离子辐照技术在设计高性能磁性存储和处理器件方面的潜力.最后,还讨论了辐照离子种类、能量、剂量、辐照面积等参数对磁斯格明子成核位置、密度、尺寸、稳定性以及磁斯格明子霍尔效应的调控作用,阐明了离子辐照改变磁斯格明子生成、湮灭、运动规律等方面的内在机理,为制备基于磁斯格明子运动的低功耗存储器件提供新的途径.此外,本文还就离子辐照技术在未来多功能磁性传感器及信息存储磁介质制备方面的可能应用进行了前瞻性分析.离子辐照技术为磁性材料的性能调控和应用扩展提供了新的可能性.随着研究的深入,这项技术有望在未来的材料科学、电子器件以及信息技术等多个领域发挥更大的作用.

垂直布洛赫线间静磁相互作用探讨

本文以实验现象为基础 ,利用相邻布洛赫线间的静磁作用能 ,改进圆柱形硬磁畴的畴壁能公式 ,公式中只使用了一个由实验数据拟合而确定的参数 c.由一个典型样品得到的参数 c,用于其它几个样品计算时 ,所得数据都与实验数据符合较好 .从而使一些多年来一直不能解释的硬磁畴在直流偏磁场下的行为得到了统一的解释 ,特别是成功地解释了硬磁畴的一些温度特性 ,并首次提出垂直布洛赫线元模型 。

磁力系统中磁振子频梳的产生与调控

磁振子频梳包含一系列离散的、等间距的频率成分,在高精密频率测量方面有重要的应用。本文研究了磁力系统中磁振子频梳的产生和调控,利用龙格-库塔法数值求解系统的海森堡-朗之万方程得到系统的动力学演化,然后做快速傅里叶变换,得到磁振子的频谱图。研究发现在较强的驱动下,磁致伸缩效应诱导的磁力非线性会导致频谱图中出现二阶、三阶甚至更高阶边带的频率成分。微波驱动强度增大时,高阶边带频谱的阶数会增多,同时各阶边带振幅会变大,平台区也会随着驱动的增加而变宽。研究结果有助于理解非线性磁振子动力学,并且提供了一个实现微波频率精密测量的方案。

悬臂铁磁板磁弹性耦合作用的力学分析

对有限板宽的悬臂铁磁板在外磁场中的磁弹性相互耦合作用的力学行为，建立了描述板弯曲和稳定性的理论模型及有限元定量分析程序。

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。

软铁磁薄板磁弹性耦合作用的变分原理

研究磁弹性耦合问题的关键是正确计算作用在铁磁弹性体上的磁力，该文以磁场系统的磁能与磁介质弹性板应变能之和作为软铁磁薄板位于外加磁场耦合作用系统的能量泛函，以磁标势函数和位移函数的变分为独立变量，给出软铁磁薄板在任意外磁场中磁弹性耦合作用变分原理．由此不仅导出磁场和结构变形的联立控制方程，而且获得作用在薄板上的磁力表达式．进而可以对两类不同性质的铁磁板耦合作用的实验现象进行理论模拟．

水杨醛Schiff碱双核Cu(Ⅱ)配合物合成及磁交换作用

合成了两种新的双核铜配合物［Cu2L3］ClO4·nH2O，其中L为4－（邻羟苯基亚甲基）亚胺－3，5－二甲基－1，2，4－三唑（A）和4－（邻羟苯基亚甲基）亚胺－，5－二乙基－1，2，4－三唑（B），通过元素分析、红外光谱、电子光谱等手段表征，推断配合物具有酚氧桥的结构，CU（Ⅱ）离子配位环境为畸变四方构型．配合物（A）的变温磁化率表明铜离子间有反铁磁相互作用，g＝2．07，2J＝-136．9cm-1。

硬磁畴稳定性与垂直布洛赫线间静磁相互作用的关系

研究石榴石磁泡膜在直流偏磁场作用下布洛赫线间的静磁作用对硬磁畴稳定性的影响．一方面实验研究了圆形硬磁畴的缩灭行为和条泡转变行为以及两种行为间的关系；另一方面通过引入相邻布洛赫线间的静磁作用能，改进了圆柱形硬磁畴的畴壁能公式，从而使一些多年来一直不能解释的硬磁畴在直流偏磁场下的行为得到了统一的解释，并在此基础上提出了估算硬磁畴畴壁中垂直布洛赫线数目的方法．最后还应用经该文改进了的畴壁能公式定性地解释了部分硬磁畴种类随温度而变化的现象．

悬臂导电薄板磁弹性耦合作用下的动力失稳

对于聚变反应堆中受到外加横向强脉冲磁场和面内恒定磁场联合作用下的悬臂导电薄板,建立了描述其力-电-磁耦合作用下动力行为的理论模型.对空间部分采用有限元法,对涡电流、导电薄板的时间部分分别采用Crank-Nicolson法和Newmark法,对每一时间步上的耦合非线性采用迭代法,给出了计算程序的求解过程,定量模拟了强脉冲磁场和面内恒定磁场对磁体力和薄板挠度的影响.数值结果显示,外加横向脉冲磁场和面内恒定磁场的联合作用使得结构更容易失稳,导电薄板失稳时横向临界磁场值随着面内恒定磁场的增大而减小,但随着脉冲参数的减小而减小.

异双核X-M之间的磁耦合交换作用:Keggin型杂多酸衍生物[M(H_2O)XW_(11)O_(39)]^(7-)(X=Fe~Ⅲ,Co~Ⅲ;M=Co~Ⅱ)的密度泛函研究

采用DFT-BS方法研究异双核的Keggin型杂多酸衍生物[M(H2O)XW11O39]7-(Ⅰ:X=FeⅢ,M=CoⅡ;Ⅱ:X=CoⅢ,M=CoⅡ)的磁耦合作用,计算得到耦合常数(J)为负值,表明所研究体系具有反铁磁性;J值大小顺序为|J(Ⅰ)|<|J(Ⅱ)|,说明磁耦合作用增强;体系Ⅰ与Ⅱ相比,X由FeⅢ变成CoⅢ,M不变,桥氧原子Ob和Ob2(Ob′2)上的自旋密度增大,进一步从相关BS态的磁轨道比较得出,体系Ⅱ中轨道重叠程度大于体系Ⅰ,结果使X-M之间的反铁磁耦合作用加强.

低功率磁作用半导体激光照射对神经功能恢复的影响

目的 :探讨低功率磁作用半导体激光对家兔神经功能恢复的影响。方法 :用 5 6只体重 2 .5kg左右的家兔随机分为 3 ,6,9和 12周 4个观察期组 ,每个观察期组随机分为半导体激光照组 (各用家兔 5只 )、磁作用半导体激光照组 (各用家兔 5只 )和对照组 (各用家兔 4只 )。麻醉后 ,均切断左侧腓总神经 ,用 9 0尼龙单丝对端吻合神经外膜。各照射组在术后 1d开始照射家兔L5 ,6脊髓节段 ,照射激光输出功率为 2mW ,磁作用半导体激光照射采用在激光输出端安置强度为 5mT的恒磁场作用在激光上 ,每天照射 5min ,连续照射 7d。对照组不照射 ,均按期观察。结果 :术后 3周 ,各照射组看到细小而稀少的再生轴突 ,对照组直到术后 9周才看到 (P <0 .0 1) ,磁作用激光照射组优于激光照射组 (P <0 .0 5 ) ;各照射组的腓总神经潜伏速率和动作电位波幅均优于对照组 (P <0 .0 1) ,磁作用激光照射组优于激光照射组 (P <0 .0 5 )。展趾功能到术后 12周 ,磁作用激光照射组与侧健相同 ,激光照射组恢复到磁作用照射组 9周水平 ,对照组才恢复到磁作用半导体照射组近 6周的水平。结论 :低功率的磁半导体激光促进了脊髓运动神经细胞功能 ,加速了轴突再生。

磁作用半导体激光照射对神经功能恢复的影响

探讨了磁作用半导体激光对家兔神经功能恢复的影响。将家兔随机分为 3周 ,6周 ,9周和 12周 4个观察期 ,每个观察期随机分为磁作用激光照射组、激光照射组和对照组。麻醉后 ,均切断左侧腓总神经 ,用 9/ 0尼龙单丝对端吻合神经外膜。各照射组在术后 1d开始照射家兔L5 ,L6脊髓节段 ,每天照射 5min ,连续照射 7d。对照组不照射 ,均按期观察。术后 3周 ,各照射组看到细小而稀少的再生轴突 ,磁作用激光组优于激光组和对照组 ;各照射组的腓总神经潜伏速率和动作电位波幅均优于对照组 ,磁作用激光组优于激光组。展趾功能到术后 12周 ,磁作用激光组与右侧相同 ,激光组和对照组分别恢复到磁作用组 9周和 6周水平。低功率的磁半导体激光促进了脊髓运动神经细胞功能的恢复 。

密度泛函理论在分子磁学中的应用1.单氧桥联双核铁(III)[Cl_3FeOFeCl_3]^(2-)磁耦合作用

通过对桥联双核铁 (III) [Cl3FeOFeCl3] 2 - 的磁耦合常数的计算 ,探讨了密度泛函理论计算条件对计算结果的影响 .基于密度泛函理论下的破损态方法 ,着重讨论了双核Fe(III) 2 的d5 d5 电子通过氧桥的超交换作用 .研究发现分子的反铁磁通道主要是Fe(III)的dyz和dz2 与 μ O的p轨道形成的 ,具有π /π 和σ /σ

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。

稀土永磁材料R_n Fe_m M_k化合物中的磁耦合作用

本文用二格点分子场理论（MFT）分析了RFe_3，R_6Fe_23，R_2Fe_14B和RFe_10V_2（R＝稀土元系）稀土永磁材料中的Fe－Fe，R－Fe和R－R相互作用。计算了各种稀土（R＝Gd，D_Y，Tb，Ho，Er．Tm）铁化合物中的Fe—Fe，R－Fe和R－R相互作用对居里温度的贡献。结果表明，对于RFe_3，R_6Fe_23和R_2Fe_14B化合物，Fe－Fe相互作用对居里温度的贡献T_FF随稀土元素的原子序数的增大而减小；对于某些化合物，R—Fe磁耦合作用和R－R磁耦合作用对居里温度的贡献（T_RF和T_RR）有相同的量级。本文的计算值T_RF，与强磁场对自由粉末样品的测量结果基本一致。

对称永磁体间磁作用力的测量研究

利用天平改制成测量永磁体间磁作用力的装置，可以稳定地测量磁体间的斥力大小。该装置已对不同长度和不同截面对称永磁体间不同距离时的作用力进行了测量，文中还对称永磁体间磁作用力随磁体形状的变化规律并进行了简单讨论。

脉冲磁场作用下超导圆柱应力分析

高温超导体在脉冲磁化过程中会受到热应力和电磁应力的共同作用。本文基于超导电磁基本方程和热传导方程,分析了上升时间为1s的一种指数脉冲磁场作用下超导圆柱脉冲磁化过程中的应力状态。结果表明:热应力主导了脉冲磁化的应力状态,由于热应力的作用,总径向正应力几乎总为拉应力;无论外磁场的上升和下降阶段,总环向正应力在超导体中呈现三个区域,在中心和边界区域为正,在这两个区域之间为负,且在外磁场的上升阶段,总环向应力在中心区有一个均匀分布区;径向和环向正应力的最大值均出现在外磁场的下降阶段。

Nd-Fe-B永磁合金的微结构和晶粒相互作用

本文介绍了Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相的晶格结构及内禀磁性，概述了Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ永磁体的微结构和晶粒相互作用。磁体微结构包括晶粒尺寸、取向和结构缺陷。晶粒相互作用可区分为长程静磁相互作用及近邻晶粒的交换耦合相互作用。我们分析了微结构和相互作用的关系及其对磁体性能的影响，最后介绍了具有发展前景的纳米交换耦合双相复合永磁材料。

电磁固体力—磁—电作用的耦合效应

详细介绍了兰州大学电磁固体结构力学研究组近年来在铁磁弹性结构力磁耦合模型建立与定量分析、超导载流磁体磁弹性行为模拟。

Fe/SiO_2纳米颗粒的相互作用和磁滞行为

文章研究了用机械合金(MA)法制备的Fe/SiO2纳米颗粒系统,应用退磁曲线分析方法,由直流退磁剩磁曲线(DCD)和等温剩余磁化曲线(IRM)得到的ΔM图和转变场分布(SFD)显示增加Fe含量将导致更高偶极场和大偶极耦合区域。在不考虑Fe含量的影响或在逾渗以下时,转换机制是基于个别颗粒翻转而激发的雪崩现象。