关于材料磁特性测量 加拿大和日本取得的最新进展

发布时间 | 2016-12-22 14:44 分类 | 技术前沿 点击量 | 3791
导读:当物体变得越来越小以至纳米尺寸时,对其进行高精度和高灵敏度的测量就变得越来越困难。物性检测时常见的有粒度、粒形、比表等项目,但随着科技进步,材料的各种参数要求都在提升,包括磁特性在...

当物体变得越来越小以至纳米尺寸时,对其进行高精度和高灵敏度的测量就变得越来越困难。物性检测时常见的有粒度、粒形、比表等项目,但随着科技进步,材料的各种参数要求都在提升,包括磁特性在内的测量技术也备受关注。

 

 

 

加拿大

科技部称,加拿大卡尔加里大学和阿尔伯塔大学近日联合研制出一个叫做光学机械共振器(或光学共振腔)的纳米尺寸装置,能测量比装置更小物体的磁特性。相关研究成果发表在10月31日的《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology)杂志上。

 

新装置集成了巴克利团队雕刻纳米尺寸光学机械共振器的专长和弗里曼团队在转矩磁力测定方面的开创性工作,包括在小型传感器上集成磁性材料,开启磁场以创造传感器中的磁转矩或运动,测量磁数据等。这个新装置比以前的装置灵敏1000倍。如果将一个纳米尺寸的颗粒植入光学共振腔中,给这个物体诱导转矩,它就可以运动。利用该装置能够非常灵敏地检测那个转矩并且很好地测量其运动。

 

该装置是利用纳米光学技术探测纳米磁性或其它相关微观现象的第一次演示,是第一个这种类型的装置。演示表明它确实能以高灵敏度探测到磁性性能。除可以对纳米磁学现象提供基本见解外,这项研究还可以带来诸多应用,从高灵敏度传感器、增强计算机信息的磁存储,到分析任何纳米级凝聚态材料的“芯片上的实验室”,这项技术对建立研究微小电磁样本的可实际应用的“芯片上实验室”是关键的一步。

 

日本

富士通研究所2016年12月8日宣布,开发出了对受到应力的材料测量磁特性的技术和小型测量设备。为了提高纯电动汽车(EV)用电机等大规模磁场的仿真技术,必须进行各种实际测量,此次的新技术使之成为可能。

 

据富士通研介绍,电机使用的材料在制造时有一个名为“热装”的工艺,在这道工序中会受到热和应力的综合作用,因此材料内部会保留应力的状态。设计时的仿真需要准确估算由材料的磁特性所产生的能量损失,而在施加应力状态下,材料的磁特性会大幅变化。因此,必须准确测量应力的影响,但原来的测量装置的大小有1m见方,市场需要小型且简便的测量装置。

 

此次开发的是“世界首个”能在施加应力的状态下测量“矢量磁滞”这一磁特性的技术。具体来说,采用了通过加载电压使其发生变形,可在特定方向上产生应力的压电元件。将圧电元件贴到待测试料上,通过控制施加给圧电元件的电压,改变施加给待测钢板试料的应力,以测量磁特性。由于是利用粘合剂将圧电元件贴到测量样本上,因此可在测量区域直接施加应力。另外,钢板试料为超薄的板状,通过在其两面贴上圧电元件,在两侧施加同等的应力,抑制试料的曲翘。这样,就能在整个测试区域施加通过电压精密控制的同等应力。

 

参考来源:科技部网站日经技术在线


作者:粉体圈

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