先进的柔性电子器件和软体机器人需要开发和实施柔性功能材料。磁电 (ME) 氧化物材料可以将磁输入转换为电输出,反之亦然,使其成为先进传感、驱动、数据存储和通信的绝佳候选材料。然而,由于其易碎性质,它们的应用仅限于刚性设备。在这里,我们报告了柔性 ME 氧化物复合材料 (BaTiO 3 /CoFe 2 O 4 ) 薄膜纳米结构,它可以转移到可拉伸基底上,例如聚二甲基硅氧烷 (PDMS)。与刚性块体材料相比,这些陶瓷纳米结构表现出柔性行为,并通过机械拉伸表现出可逆可调的 ME 耦合。我们相信我们的研究可以为将陶瓷 ME 复合材料集成到柔性电子器件和软体机器人设备中开辟新途径。
复杂的磁力机械耦合,该耦合控制了磁性elastomers(MRES)的材料响应(MRES)需要计算工具来协助设计过程。计算模型通常基于有限元框架,这些元素框架通常简化并理想化磁性源和相关的磁性边界条件(BCS)。但是,这些简化可能会导致实际物质行为与建模的简化,即使在定性层面也是如此。在这项工作中,我们提供了一项有关磁性BCS影响的全面研究,并证明了在整个材料结构建模策略中考虑它们的重要性。为此,我们实施了一个磁性机械框架,以模拟由理想化的远场均匀磁性源,永久磁铁,线圈系统和带有两个铁杆的电磁体产生的磁场下的软磁和硬磁MR。根据所使用的磁设置,结果在计算的局部磁截图和磁场中揭示了显着的异质性。基于材料和结构贡献的详细讨论为将来的作品提供了强大,严格且必要的建模途径。
众所周知,在元素金属中,过渡金属(TM)d-电子u dd的现场库仑能量明显小于f-electron稀有(re)金属的u f f f f f f f f f。因此,在RE-TM金属合金中通常会忽略U DD。与U F F相比,U DD的值低,但我们量化和阐明了U DD在RE -TM合金的部分填充D频带中的重要作用。我们研究了典型的RE-TM铁磁系列GD 6(Mn 1-X M X)23(M = Fe,Co; x =0。0,0。3),显示出有前途的磁性特性。使用恒定的光发射和恒定的初始状态光谱法用于识别价带中的Mn 3 d,fe 3 d和Co 3 D d d状态的部分密度(PDOS)。光子能量依赖性光谱演化使我们能够将MN,FE和CO 3 D pDOS中的下部哈伯德带和两孔相关卫星分开。使用cini-sawatzky方法,我们确定平均u dd = 2。1±0。4 eV,2。2±0。4 eV和2。9±0。4 eV。与Fe 3 D状态相比,CO相对较大的U DD在费米水平(E F)的连贯特征(E F)的DOS较低,而下Hubbard频带中的DOS较高,远离GD 6中的E F(Mn 0。7 CO 0。 3)23与GD 6(Mn 0。)相比 7 Fe 0。 3)23。 结果表明,计算出的Mn磁矩与U dft Mn = 0时的实验一致。 75 eV,对应于u dd = 1。7 CO 0。3)23与GD 6(Mn 0。7 Fe 0。 3)23。 结果表明,计算出的Mn磁矩与U dft Mn = 0时的实验一致。 75 eV,对应于u dd = 1。7 Fe 0。3)23。结果表明,计算出的Mn磁矩与U dft Mn = 0时的实验一致。75 eV,对应于u dd = 1。为了了解库仑相关性在电子结构和磁性特性上的作用,使用密度功能理论与现场库仑相关性(DFT + u)进行了电子结构计算(DFT + U)。65 EV和J DD = 0。9 ev。此外,使用计算出的GD和MN PDOS以及已知的光电离截面,模拟的GD 6 MN 23频谱与实验价带谱相当一致。结果表明D-D相关性在存在大型F-F相关性的情况下的关键作用,以调整RE-TM金属层的电子结构和磁性。
b imem-CNR研究所,帕科地区Delle Scienze 37/A 43124 Parma,Italia。*francesco.cugini@unipr.it摘要磁化材料的绝热温度变化的直接测量对于设计有效且环保的磁性冷却设备至关重要。这项工作报告了测量原理和主要实验问题的概述,这些问题必须考虑获得可靠的材料表征。根据有限差异热模拟和特殊设计的实验,讨论了非理想绝热条件,温度传感器的作用以及材料特定特性的作用。详细考虑了两种情况:薄样品的表征以及对快速场变化的热量响应的测量。最后,在具有一阶过渡的材料的情况下,讨论了不同测量方案的影响。1。引言制冷在我们的现代社会中起着基本作用:它渗透了我们的生活,并有助于人类的进化和健康。但是,它的成本超过了全球能源消耗的18%,并且这一数字不断增加二人组,以扩散发展中国家的制冷技术。1对实际气体压缩系统的这种巨大的能源需求和对环境的高度影响,紧急促进了新的环保解决方案。在新兴技术中,有磁制冷,它有望产生低生态影响,没有危险的液体,高效率和减少的电能消耗。2磁制冷是基于磁性效应(MCE),该效应由绝热温度变化(ΔTAD)或通过施加磁场的变化在磁性材料中诱导的等温熵变化(ΔST)组成。3通过磁场的周期性变化获得制冷剂循环。2四个元素对于建立磁冷却系统至关重要:磁化(MC)材料,磁场的来源,一种将材料相对移动到田间移动的机制以及用于传热的流体。通过应用或去除磁场引起的温度变化是导致传热的驱动力。这取决于材料的特性和施加磁场的强度。当前,最有前途的MC材料显示,在1 T的磁场变化中,可逆的ΔTAD为约3 K,这是可以用永久磁体组装而实现的。4–6尽管在过去的二十年中建造了许多磁性冰箱的原型,但竞争性MC设备的开发仍然需要更多执行的MC材料和新的智能技术解决方案。2,4,7除了对材料的磁性特性的基本研究外,寻找有效的冷却元素还需要测量其MC
使用HALBACH结构作为现场来源和第一阶的Lafesi磁电材料(MCM)的热磁性发生器(TMG)提出了一个活性物质。MCM悬挂在悬臂梁上的自我振荡在热源和散热器之间。与振荡相关的机械能被收集并使用压电材料转化为电。该系统在18°C的冷端和56°C的热源之间起作用(即在储层之间的温度差ΔTRES= 38°C之间的温度差,显示0.12 µW(MCM的每1 cm 3)的功率为0.12 µW。我们介绍并讨论了基于设备机制的热力学周期的详细分析,依赖于对工作原型的直接测量以及MCM的完整实验室表征。尽管我们的系统显示出最新的功率输出,但我们的分析为进一步的性能改进提供了有用的线索。
人们认为,诱导磁层的磁场以叠加场为主。理论上,这种叠加场的方向应该与行星际磁场的 yz 方向一致。然而,观测表明,诱导磁层的磁场方向与行星际磁场方向相反。利用天问一号和 MAVEN 的联合观测,我们获得了火星诱导磁层在精确 MSE 坐标系下的平均磁场图,并计算了其标准差。标准差证实了平均磁场分布与稳态假设一致。磁场图显示,平均磁场在 yz 平面上顺时针旋转,发生在火星诱导磁层的白天和夜间。根据磁感应方程,当磁层内等离子体流速存在差异时,就会发生磁场的这种顺时针旋转。值得注意的是,其他非磁化行星的感应磁层表现出与火星相似的定性特性,表明它们具有可比的磁场特征。
我们研究了矩形管道中压力驱动层流磁流体动力学流动的能量稳定性,该管道具有横向均匀磁场和电绝缘壁。对于足够强的场,层流速度分布具有均匀的核心和凸起的哈特曼和谢尔克利夫边界层,这些边界层位于垂直和平行于磁场的壁上。该问题通过横向流坐标中的切比雪夫多项式的双重展开进行离散化。临界雷诺数的线性特征值问题取决于流向波数、哈特曼数和纵横比。我们考虑了小纵横比和大纵横比的极限,以便与基于一维基流的稳定性模型进行比较。对于大纵横比,我们发现数值结果与基于准二维近似的结果具有良好的一致性。升力机制在零流向波数极限中占主导地位,并使管道中的临界雷诺数和哈特曼数呈线性依赖关系。小纵横比的管道结果收敛到 Orr 的原始能量稳定性结果,即对平面泊肃叶基流施加展向均匀扰动。我们还研究了特征模态的不同可能对称性以及管道几何中的纯流体动力学情况。
纳米光子学中的量子点(QD)耦合已广泛研究量子技术中的各种潜在应用。微型安排也吸引了大量的研究兴趣,因为它使用微型机器人工具来进行精确的受控运动。在这项工作中,我们将荧光QD和磁性纳米颗粒(NP)结合在一起,以实现多功能微生物结构,并通过外部磁场在3D空间中证明了耦合的单光子源(SPS)的操纵。通过使用低一个光子吸收(LOPA)直接激光写作(DLW)技术,在包含单个QD的2D和3D磁电脑器件的制造上是在包含胶体CDSE/CDSE/CDSE QDS,磁铁fe 3 o 4 nps和su-8 photoresist的混合材料上进行的。研究了两种类型的设备,即无接触式和接触式结构,以证明其磁性和光辐射反应。设备中的耦合SP由外部磁场驱动,以在3D流体环境中执行不同的运动。表征了设备中单个QD的光学特性。
图 E 1 用于预测 MEG 活动的深度循环编码器 (DRE) 模型的表示。被掩蔽的 MEG pt ⊙ xt 从底部进入网络,连同控制表示 ut 和主题嵌入 s 。编码器使用卷积和 ReLU 非线性转换输入。然后,LSTM 对隐藏状态序列 ht 进行建模,并将其转换回 MEG 活动估计 ˆ xt 。Conv 1 d ( C in , C out , K, S ) 表示随时间进行的卷积,其中输入通道为 C in,输出通道为 C out,内核大小为 K,步幅为 S。类似地,ConvTransposed 1 d ( C in , C out , K, S ) 表示随时间进行的转置卷积。