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单晶并四苯晶体管中单线态裂分的电学检测
摘要: 我们通过场效应晶体管(FET)实现了对并四苯单线态裂分过程的电学检测。单线态裂分是一种光诱导的自旋相关过程,能通过吸收单个光子产生两个三线态激子。本研究采用有机单晶FET而非非晶或多晶FET构建了更具确定性的平台,以阐明磁场作用下的自旋相关过程。尽管单晶并四苯FET具有单极型工作特性和相对较高的迁移率,我们仍能通过光照FET并调节偏压来改变多数载流子浓度和陷阱占据率,从而在室温下操控自旋相关过程以检测磁导效应(MC)。通过分析并四苯的晶体取向与磁场相互作用,我们证明FET中观测到的磁导响应源自单线态裂分过程。
关键词: 有机场效应晶体管、单重态裂变、磁导率、单晶有机半导体
更新于2025-09-23 15:22:29
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尼科尔森-罗斯-韦尔法用于表征人工材料电磁特性的分析
摘要: 设计了一种通过测量材料样品的S参数来预测工程材料介电常数和磁导率行为的方法,其前提是假设样品无损耗且具有对称性。文中阐述了采用Nicolson-Ross-Weir方法提取的材料参数与无损耗均匀材料相关联时所对应的S参数条件,并确定了介电常数和磁导率的实部与虚部符号之间的关系——无论提取的材料参数为实数还是复数。特别地,根据超材料样品的S参数可预测超材料呈现双负特性的条件。这些材料特性与S参数之间的关系,在合成具有特定所需属性的材料时具有重要价值。实验与仿真案例表明,即使材料存在显著损耗,这些关系仍可用于理解多种不同类别工程材料的行为特性。
关键词: S参数、工程材料、磁导率、介电常数、超材料、尼科尔森-罗斯-韦尔方法
更新于2025-09-23 15:21:21
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碳化硅与铁磁金属的介电常数与磁导率特性表征及其在结构健康监测中的应用
摘要: 近期对无线传感技术的需求迅速增长,尤其是将电磁波作为信息源的应用需求日益增加。本研究采用碳化硅(SiC)纳米颗粒,通过将待测材料(MUT)直接暴露于微波场来检测其电磁特性。研究测试了不同填料材料的介电常数和磁导率,以获得最佳电磁吸收特性,从而帮助工程师监测结构复合材料的缺陷——这些缺陷可能出现在运行工况或制造过程中。研究对候选纯材料进行了XRD、FESEM测试,并测量了复介电常数和复磁导率。结果表明:所有选定的纳米结构材料在X波段均表现出良好纯度和适宜的电磁特性,由此产生的吸收与透射特性可用于制造过程中结构件或加工部件的监测。
关键词: 碳化硅,电磁波,结构健康监测,介电常数,磁导率
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年IEEE亚太微波会议(APMC) - 新加坡,新加坡(2019.12.10-2019.12.13)] 2019年IEEE亚太微波会议(APMC) - 基于μ近零材料加载的基板集成波导超耦合效应及其潜在应用
摘要: 在这项工作中,通过由磁近零(MNZ)材料构成的完全失配通道,在基板集成波导(SIW)中证实了超耦合效应。该现象实际上是电近零(ENZ)通道所产生隧穿效应的对偶现象。为观测超耦合效应,两个横截面差异显著的SIW通过加载色散材料的宽截面SIW耦合,该材料在特定频率下提供MNZ特性。在此频率下,SIW呈现出高传输系数,且通道内磁场强度保持恒定。随后,该MNZ通道被用于测试具有不同磁导率的磁性样品,从而验证其潜在应用价值。
关键词: 磁性样品测试、基片集成波导、磁导率、超耦合、μ近零
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 铽镓石榴石晶体的磁导率温度依赖性及光学偏振旋转特性
摘要: 法拉第隔离器(IF)广泛应用于高功率光纤激光器中,以消除激光运行期间背向反射的有害影响。由于铽镓石榴石(TGG)晶体具有合适的磁光特性,它是最广泛用于IF的材料之一。然而,磁光晶体因吸收激光辐射而产生的加热会降低IF的性能。非均匀加热会导致机械应力,进而引起非均匀的偏振畸变。TGG的光学吸收系数值在很大程度上取决于晶体生长技术。确定TGG晶体的光学吸收温度依赖性也是本研究的目标之一。通过激光量热法(即通过测量传输激光辐射加热的晶体温度)测量了直径d = 0.4 cm、长度l = 2 cm的圆柱形TGG样品在1060 nm波长下的光学吸收系数。晶体加热与传输光功率的依赖关系为1.1±0.1 K/W。通过求解热平衡方程计算了吸收系数。其值从22°C加热到43°C时从1.6*10?3 cm?1增加到1.9*10?3 cm?1?;雇ü笛楣浪懔薚GG的温度依赖性磁导率μ(T)对偏振旋转角β的贡献。使用共振阻抗光谱法实验测量了TGG晶体的磁导率温度依赖性。TGG磁导率在室温(20°C)下约为1.008,在晶体加热到80°C时降低了Δμ = -1.2*10??。在TGG样品均匀加热和通过传输线偏振激光辐射(最高30 W光功率,1064 nm波长,2 mm光束直径)非均匀加热的情况下,测量了偏振轴旋转角变化Δβ的温度依赖性。施加的磁场强度为0.4 T,偏振轴旋转的全角度为17.5°??悸堑讲饬课蟛?,两种情况下的Δβ(T) ? (5 ± 0.25)*10?2 deg/°C。需要注意的是,较窄的激光光束可能会因较大的温度梯度而导致更大的差异。通过分析μ(T)和β(T)的测量结果发现,磁导率随温度变化的贡献对整体偏振旋转角变化的影响几乎比热致维尔德常数变化低90倍。然而,如果需要对偏振轴角度进行精确控制,则应考虑μ(T)的影响。
关键词: 镓铽石榴石、法拉第隔离器、TGG、磁导率、温度依赖性、光学偏振旋转
更新于2025-09-11 14:15:04
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轻质柔性复合纳米纤维膜,用于宽频高效电磁吸收
摘要: 随着最新通信技术的快速发展,电磁波(EMW)吸收材料在各类应用中需求广泛。然而,在宽频范围内制备轻质、柔韧且高效能的电磁波吸收材料仍是一项重大挑战。本研究通过简易静电纺丝工艺,设计制备了可作为电磁波吸收材料的磁性-介电纳米纤维膜。所制得的复合碳纳米纤维(CNFs)整合了镍、钴抗氧化纳米颗粒与碳纳米管成分,在宽频范围内展现出卓越的磁性能、介电性能及强吸收能力。这些封装于CNFs中的纳米颗粒通过形成金属-金属界面,有效降低CNFs内部的接触损耗,从而显著提升复合材料的导电性。相应地,这种力学轻质柔韧的薄膜在4.88 GHz频率下、5.5 mm厚度时达到-46.60 dB的反射损耗值。通过选择合适材料厚度,可在宽频带(4.16-18 GHz)内实现优异吸收性能(<-10 dB)。结果表明,由于结构中所有引入组分的协同作用,所开发样品的介电常数和磁导率均得到大幅提升。该复合薄膜有望成为C波段至Ku波段(4-18 GHz)范围内可规?;那嶂矢咝阅艿绱挪ㄎ詹牧?。
关键词: 磁性和介电性能、磁导率、介电常数、碳纳米管、电磁波吸收
更新于2025-09-10 09:29:36
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[2017年IEEE电气技术史会议(HISTELCON)——日本神户(2017.8.7-2017.8.8)] 2017年IEEE电气技术史会议(HISTELCON)——铁氧体材料的发展及其应用
摘要: 东京工业大学教授武井武(Dr. Takeshi Takei)在加藤与五郎教授指导下研究湿法冶金提锌工艺时,发现含锌铁氧化物具有优异磁性能。这一突破促使他系统研究多种二价金属组合的化学配比。同时,通过优化粉末压制铁氧体的烧结条件,成功开发出兼具高磁导率与低损耗特性的磁性材料,适用于电感器铁芯的高频实际应用。1930年他向日本矿业会提交学术论文,并持续在美国圣路易斯电化学学会年会发表演讲。同年以加藤与五郎和武井武为共同发明人在日本申请专利(1932年获授权)。继1930年专利申请后,后任TDK第二任社长的山崎贞一率领团队通过复合二价金属氧化物,持续研发高磁导率低损耗材料。1936年2月,山崎通过优化Cu-Zn铁氧体化学配比与工艺参数,研制出适合实用化的高性能低损耗铁氧体。1935年成立的东京电气化学工业株式会社(现TDK公司)作为大学铁氧体专利衍生企业,致力于该新型铁氧体铁芯的商业化,1937年启动量产。首批产品主要应用于军用无线电的本机振荡器、混频器及中频变压器——这是铁氧体在全球无线电通信设备中的首创应用,相比空心线圈显著缩小了接收机体积重量。至二战结束,TDK始终是全球唯一铁氧体铁芯供应商,截至1945年累计供货近500万件。如今电子电气行业广泛使用铁氧体:除通信设备外,还应用于电源转换器磁芯、噪声抑制器件、自旋电子器件及医疗领域等。2009年10月13日,"铁氧体材料发展及其应用(1930-1945)"被授予IEEE电气工程与计算里程碑荣誉。未来铁氧体将在移动通信工具和汽车领域获得更广泛应用。
关键词: 铁氧体、磁芯、IEEE里程碑、磁导率
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过频率逐点与多频算法进行反射和透射测量实现自由空间材料特性表征
摘要: 材料电磁本构特性的知识在许多应用中至关重要。尽管存在固有的实际困难,自由空间测量法仍被广泛用于此目的。本文描述了一种经济实用的自由空间实验装置,可在非无回声环境中对1-6GHz频段的平板样品进行表征。通过校准的散射参数,采用逐频求解或多频重建方法获取提取特性。对于前者,我们阐述了时域门控技术的实现方式及其信号滤波应用;对于后者,则引入权重因子来平衡反射与透射数据,从而获得更优的配置方案。针对实验不确定性和不同噪声场景,分析了透射与反射测量对最终结果的不同影响。研究对比了两种策略的结果,模拟数据、实测数据与文献值均呈现良好一致性。根据介电材料的报道结果,在多频方法中无需采用时域门控进行数据滤波。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚四氟乙烯(PTFE)样品的实验结果验证了该装置及处理方法的有效性。
关键词: 自由空间法、磁导率、电导率、无损检测、提取算法、介电常数、时域门控、自由空间校准、散射参数、材料表征
更新于2025-09-09 09:28:46
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时变光子晶体板中的参量共振
摘要: 我们研究了一种动态平板中的共振现象,该平板的介电常数和/或磁导率是时间的周期函数(即时间光子晶体)。当频率等于调制频率的1/2、3/2等倍数时,只要某个几何参数(与平板厚度和调制频率成正比)取值使得平板内的电场相对于平板中心呈对称或反对称分布,就会出现强烈而窄的共振。当电调制和磁调制同相且强度相等时(即k能带间不存在带隙),这些共振就会消失。共振峰出现在所有调制谐波中,并叠加在类法布里-珀罗背景振荡上。对于不太强的调制,这些共振可以用平板的相对阻抗和一个表示调制强度的参数来描述。
关键词: 调制频率、动态平板、类法布里-珀罗振荡、参量共振、介电常数、时变光子晶体、磁导率
更新于2025-09-09 09:28:46
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一维光子晶体能带的特性
摘要: 本文研究了一维光子晶体能带结构在介电和磁性能均不均匀的周期性(准周期性)介质中的特性。研究表明,当介电常数与磁导率的调制深度相同时,小入射角下不会出现光子带隙。论文探讨了在太赫兹辐射区域获得光子带隙的可能性,并分析了介电常数与磁导率具有不同空间周期的光子晶体能带结构特征。结果表明,这种情况下每个衍射反射级次会出现四个光子带隙。
关键词: 介电常数、能带结构、磁导率、光子晶体、太赫兹辐射
更新于2025-09-09 09:28:46