磁导航系统用于精确操纵磁响应的材料,以实现使用磁性医疗设备的新最小侵入性程序。他们的广泛适用性受到高基础设施需求和成本的限制。该研究报告了便携式电磁导航系统,即导航,该导航能够在大型工作空间上产生大型磁场。该系统易于安装在医院手术室,并且可以通过医疗机构运输,从而有助于广泛采用磁性敏感的医疗设备。首先,引入了系统的设计和实现方法,并表征了其性能。接下来,使用磁场梯度和旋转磁场证明了不同微型机器人结构的体外导航。球形永久磁铁,电镀圆柱微孔,微粒群和磁复合细菌启发的螺旋结构。在两个具有挑战性的血管内任务中也证明了磁导管的导航:1)血管造影程序和2)威利斯圆圈内的深度导航。在体内的猪模型中证明了导管导航,以在磁引导下进行血管造影。
在二维反铁磁半导体 CrPS 4 上实现的晶体管表现出大的磁导,这是由于磁场引起的磁状态变化。电导和磁状态耦合的微观机制尚不清楚。我们通过分析决定晶体管行为的参数——载流子迁移率和阈值电压——随温度和磁场的变化来确定它。对于接近尼尔温度 TN 的温度 T ,磁导源于由于施加的磁场导致的迁移率增加,从而降低了自旋涨落引起的无序。当 T << TN 时,变化的是阈值电压,因此在固定栅极电压下增加场会增加积累的电子密度。该现象通过导带边缘偏移来解释,该偏移是通过从头算正确预测的。我们的结果表明,CrPS 4 的能带结构取决于其磁状态,并揭示了一种以前未被发现的磁导机制。
微粗糙度和低表面能防冰表面因具有超疏水和低冰亲和力而受到研究人员的极大兴趣。然而,通过模板法快速制备未开发微结构的超疏水表面 (SHS) 一直是进一步应用的瓶颈。在这项工作中,将负载石墨烯 (GP) 作为磁性纳米粒子的四氧化三铁 (Fe 3 O 4 ) 引入聚丙烯 (PP) 基质中,作为超疏水防冰/除冰表面的热载体。通过微注射成型和磁引力相结合的方法制备微结构 PP/GP/Fe 3 O 4 表面。使用多物理场耦合模型对具有磁引力的定向粒子迁移进行分析。磁引力使微柱的高度从~85 μ m 增大到~150 μ m,使表面保持较高水接触角(~153 ◦)和稳定的空气腹板,以便液滴以 1 ms-1 的初速度重复撞击。对于发育成熟的微柱,可以通过延长光路来更有效地吸收光以进行多次反射。与纯 PP 表面相比,在强度为 1 kW m-2 的一次太阳辐照下,复合材料表面的光热性能表明,温度在 67 秒内从环境温度升高到 94 ◦ C,而冰粘附强度在同期从~30 降低到~9 kPa。磁性粒子的光热功效可延长 SHS 结冰时间。由于 SHS 对室外注塑件具有出色的被动防冰和主动除冰性能,预计其将有望在制造中实际应用。
本综述介绍了采用铁磁共振电动力学理论测量铁磁线宽、磁导率张量和饱和磁化强度的最新进展。结果表明,与常用的微扰和静磁理论相比,电动力学理论可以显著提高这些参数的测量精度。与微扰法相反,电动力学理论并不局限于小样本。它允许在适当选择的金属外壳中确定任意尺寸的球形和圆柱形旋磁样品的共振频率和 Q 因子。用电动力学理论对非常小的样本得到的结果与用微扰和静磁理论得到的结果相同。给出了微波频率下铁磁线宽、磁导率张量和饱和磁化强度的测量结果。