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磁性材料退磁场理论的研究

磁性材料退磁场理论的研究

作者：昝会萍西安建筑科技大学

学位级别：硕士

磁性材料是功能材料的重要分支,磁性材料的应用非常广泛。对于磁性材料无论是自发磁化还是技术磁化,磁畴理论为磁性材料的磁化机理提供了理论依据,磁畴的形成是磁畴理论的重要研究领域。减小退磁能,这是磁畴形成的主要原因,可见,退磁场... 详细信息

磁性材料是功能材料的重要分支,磁性材料的应用非常广泛。对于磁性材料无论是自发磁化还是技术磁化,磁畴理论为磁性材料的磁化机理提供了理论依据,磁畴的形成是磁畴理论的重要研究领域。减小退磁能,这是磁畴形成的主要原因,可见,退磁场和它形成的退磁能在磁畴的形成过程中有着不可替代的作用。另外,在实际应用中,磁性材料在外磁场中磁化时所产生的退磁场直接影响着材料的一系列性能。本文首先介绍了材料磁性的微观起因以及磁性材料的分类,并对铁磁性材料的自发磁化理论和技术磁化理论以及铁磁体中的基本磁现象作了详细的阐述。当磁性体被磁化后在其表面或内部不均匀处将产生磁荷,这种面磁荷或体磁荷在磁性体内所产生的磁场称为退磁场。由退磁场而引起的退磁能的作用不利于均匀磁化,而有利于形成磁畴。如果没有交换作用能和磁晶各向异性能的制约,磁畴的分裂会无限制地继续。所以,磁性体内部的各种能量对磁畴的尺寸分布和畴壁的形状起着决定作用。从另一观点看,交换作用能只控制微观性质,譬如畴壁内部。而退磁能通常决定着整个晶体中磁化强度的分布图像,为此就必须讨论退磁场。一般情况下是从磁偶极子之间的经典相互作用解出退磁场,也可以从麦克斯韦方程组解出退磁场。任意形状的磁介质,在外磁场中磁化时的退磁场很难解。本文给出了圆柱磁介质和椭球磁介质的退磁场和退磁因子的解析解。通过理论计算和数值分析得出以下结果: 1.对有限长圆柱形均匀磁介质在轴向均匀磁化时,给出了任意一点的退磁场和退磁因子的表达式。并分析了各种形状的圆柱形均匀磁介质内部轴向退磁因子的分布和内部横向退磁因子的分布。 2.本文采用椭球坐标系,对在匀强磁场中均匀椭球磁介质的磁标势,求出了解析解,从而获得了椭球磁介质内退磁场和退磁因子的数学表达式,通过理论计算和数值分析得出以下主要结果: (1)椭球磁介质内的退磁场是均匀的。退磁场的方向与磁化场的方向既不完全相同,也不完全相反,其夹角与磁化场的方向以及椭球体的半长轴的大小都有关系,还与磁介质是抗磁体、顺磁体还是铁磁体也有关系,即退磁场方向和磁介质的磁化率是有关系的。 (2)在椭球主轴坐标系中,均匀磁介质椭球退磁因子张量是对角张量,其迹等于1。磁介质椭球退磁因子与椭球的形状有关,与椭球的大小无关。沿椭球某一主轴方向退磁因子的大小,与该主轴相对于另外两个主轴的长度有关,相对长度越大,退磁因子越小。在磁化场沿椭球某一主轴或介质为球形时,退磁场才严格与磁化场平行(反向或同向)。

关键词：退磁场退磁因子磁化磁畴磁介质圆柱体磁介质椭球

有限厚度各向同性饱和土地基上无限长梁的动力响应研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2013年第2期45卷 269-274页

作者：张引科袁瑞星昝会萍西安建筑科技大学理学院陕西西安710055

以Boit弹性饱和多孔介质理论及Euler-Bernoulli弹性梁理论为基础,应用Fourier变换,采用逐次去耦消元方法,求解了各向同性饱和土地基动力响应基本微分方程组;建立了有限厚度各向同性饱和土地基与无限长梁动力相互作用的控制方程,给出了... 详细信息

以Boit弹性饱和多孔介质理论及Euler-Bernoulli弹性梁理论为基础,应用Fourier变换,采用逐次去耦消元方法,求解了各向同性饱和土地基动力响应基本微分方程组;建立了有限厚度各向同性饱和土地基与无限长梁动力相互作用的控制方程,给出了方程的解;通过数值计算,研究了简谐荷载作用下梁的动力响应,分析了地基厚度及地基与梁的参数对梁挠度动力响应的影响.

关键词：有限厚度各向同性饱和土地基无限长梁动力响应 Fourier变换

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共轴三线圈磁场的均匀性

大学物理 2004年第6期23卷 11-14页

作者：张引科昝会萍西安建筑科技大学理学院陕西西安710055

给出用平行共轴不等大等电流的三个圆线圈形成匀强磁场的方法.文中给出了三线圈形成匀强磁场的条件,并且通过数值计算全面分析了三线圈磁场的均匀性.与Helmholtz线圈磁场比较显示,三线圈的磁场无论在强度方面,还是在磁场均匀性方面都明... 详细信息

给出用平行共轴不等大等电流的三个圆线圈形成匀强磁场的方法.文中给出了三线圈形成匀强磁场的条件,并且通过数值计算全面分析了三线圈磁场的均匀性.与Helmholtz线圈磁场比较显示,三线圈的磁场无论在强度方面,还是在磁场均匀性方面都明显优于Helmholtz线圈的磁场.

关键词：共轴三线圈 Helmholtz线圈磁场均匀性

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抽运光分布对圆截面激光晶体热变形的影响

激光技术 2013年第5期37卷 647-650页

作者：张引科昝会萍西安建筑科技大学理学院西安710055

为了简化激光晶体中热变形量的求解过程,分析抽运光分布对激光晶体热变形的影响,采用圆截面激光晶体热变形量的简便计算方法,并取抽运光束为超高斯光束,通过理论推导和数值计算,研究了抽运光强度分布对圆截面激光晶体热变形的影响。结... 详细信息

为了简化激光晶体中热变形量的求解过程,分析抽运光分布对激光晶体热变形的影响,采用圆截面激光晶体热变形量的简便计算方法,并取抽运光束为超高斯光束,通过理论推导和数值计算,研究了抽运光强度分布对圆截面激光晶体热变形的影响。结果表明,晶体端面热变形量与半径为3次多项式关系,当抽运光阶次大于2时,随着阶次的增大,晶体端面的热变形量逐步减小。这一结果对全固态激光器的设计有一定帮助。

关键词：激光物理晶体热变形量简便计算方法圆截面激光晶体超高斯光束

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饱和多孔介质中球形空腔的动力响应

陕西师范大学学报（自然科学版） 2003年第3期31卷 43-46页

作者：张引科杨林德昝会萍西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 同济大学地下工程系上海200092

以修正的Biot饱和多孔介质理论为基础,应用势函数和Fourier变换,求解了饱和多孔介质的球对称动力问题,并在此基础上,分析了饱和多孔介质中球形空腔的动力响应.

关键词：饱和多孔介质球形空腔动力响应势函数 Fourier变换球对称动力问题 Biot模型

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旋转曲面的成像公式

陕西师范大学学报（自然科学版） 1998年第S1期26卷 170-172页

作者：张引科郇宜贤昝会萍西安建筑科技大学基础课部陕西师范大学物理学系

根据费马原理，研究了光在旋转曲面上的折射和反射成像，给出了光焦度和焦距的定义以及物像公式．

关键词：旋转曲面焦距成像

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侧面泵浦激光板条热变形量的简化计算方法

西安理工大学学报 2017年第4期33卷 476-480页

作者：昝会萍张引科西安建筑科技大学理学院陕西西安710055

泵浦光在激光晶体中产生的热效应是影响激光器工作性能和输出质量的主要因素之一。通常在研究激光晶体热效应时,先求解激光晶体中的温度分布,再对激光晶体的热应变进行积分来计算晶体的热变形量,这是一个既冗长又困难的过程。将求解热... 详细信息

泵浦光在激光晶体中产生的热效应是影响激光器工作性能和输出质量的主要因素之一。通常在研究激光晶体热效应时,先求解激光晶体中的温度分布,再对激光晶体的热应变进行积分来计算晶体的热变形量,这是一个既冗长又困难的过程。将求解热传导微分方程与热应变积分计算热变形量相结合,在激光板条冷却面恒温、其他侧面绝热的条件下,建立了板条热变形量满足的微分方程和边界条件,把复杂的两步计算过程简化为求解简单微分方程;得到了侧面泵浦激光板条的泵浦面和通光面热变形量的解析表达式;通过算例,验证了简化计算方法的正确性,并且分析了泵浦光分布对激光板条热变形的影响。

关键词：固体激光器侧面泵浦激光板条热变形

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纤维结构钨铜触头材料电性能的研究

铸造技术 2011年第12期32卷 1680-1682页

作者：史毅敏昝会萍西安建筑科技大学理学院陕西西安710055

采用真空熔渗法制备了纤维结构钨铜触头材料,对其耐电压强度、截流值和电弧侵蚀进行了测试和分析。结果表明,随着击穿次数的增多,耐压强度逐步升高、然后基本趋于稳定;放电曲线电流波动幅度较小,说明在小电流下的电弧稳定性高,电弧过零... 详细信息

采用真空熔渗法制备了纤维结构钨铜触头材料,对其耐电压强度、截流值和电弧侵蚀进行了测试和分析。结果表明,随着击穿次数的增多,耐压强度逐步升高、然后基本趋于稳定;放电曲线电流波动幅度较小,说明在小电流下的电弧稳定性高,电弧过零时的截流值降低;同时,从侵蚀形貌能够看出纤维结构的触头材料蚀坑小,且只有少量的液滴喷溅,表现出良好的抗侵蚀性能。

关键词：纤维结构钨铜触头材料耐电压强度截流值电弧侵蚀

轴向均匀磁化圆柱形磁介质的退磁场和退磁因子

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2009年第3期41卷 409-412页

作者：昝会萍许启明张引科西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学理学院陕西西安710055

退磁因子是描述磁介质磁化特性的重要参量.本文采用磁荷观点,推导出了轴向均匀磁化圆柱体内任意一点的退磁场和退磁因子表达式;分析了圆柱体形状等因素对退磁因子的影响;通过数值计算,研究了圆柱体轴线上轴向退磁因子与圆柱体形状的关系... 详细信息

退磁因子是描述磁介质磁化特性的重要参量.本文采用磁荷观点,推导出了轴向均匀磁化圆柱体内任意一点的退磁场和退磁因子表达式;分析了圆柱体形状等因素对退磁因子的影响;通过数值计算,研究了圆柱体轴线上轴向退磁因子与圆柱体形状的关系.结果表明:圆柱体轴线上各点的横向退磁因子等于零;圆柱体轴线中部的轴向退磁因子较小,两端附近的轴向退磁因子较大;随着圆柱体长度的增大,圆柱体内各点的轴向退磁因子整体减小.

关键词：圆柱形磁介质退磁因子退磁场