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基于第一性原理计算的低维功能材料分子设计
1
作者 吕海峰 武晓君 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第33期4448-4456,共9页
低维材料具有高比表面积以及独特的物理化学特性,是未来能源、信息等技术领域的重要研究内容,但如何实现特定结构和功能是其实际应用的基础.分子是保持化学结构和特性的最小单元,从分子基元出发,可以实现低维材料结构预测以及功能导向... 低维材料具有高比表面积以及独特的物理化学特性,是未来能源、信息等技术领域的重要研究内容,但如何实现特定结构和功能是其实际应用的基础.分子是保持化学结构和特性的最小单元,从分子基元出发,可以实现低维材料结构预测以及功能导向的理论设计.本文综述了低维功能材料理论设计方面的研究进展,结合分子设计策略和第一性原理电子结构计算方法,针对特定结构和性能开展理论设计,预测了复杂二维单质晶体结构以及一系列低维新型光催化材料和自旋电子学材料,并揭示了低维材料功能和分子基元物性之间的对应关系,总结和展望了低维功能材料分子设计的优势与挑战. 展开更多
关键词 低维功能材料 分子设计 第一性原理 光解水 室温磁性
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Co与Cu掺杂ZnO磁性薄膜的溶胶-凝胶旋涂法制备 被引量：1
2
作者 吴定才 胡志刚 +6 位作者 段满益 徐禄祥 刘方舒 董成军 吴艳南 纪红萱 徐明 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期575-578,共4页
用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备了Co,Cu单掺杂及(Co,Cu)共掺杂ZnO薄膜。磁性测量表明,无论是单掺还是共掺的ZnO薄膜都具有室温铁磁性,且Co掺杂和共掺杂ZnO薄膜的磁性相近,而Cu单掺ZnO薄膜磁性稍弱一点。用原子力显微镜和X射线衍射... 用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备了Co,Cu单掺杂及(Co,Cu)共掺杂ZnO薄膜。磁性测量表明,无论是单掺还是共掺的ZnO薄膜都具有室温铁磁性,且Co掺杂和共掺杂ZnO薄膜的磁性相近,而Cu单掺ZnO薄膜磁性稍弱一点。用原子力显微镜和X射线衍射研究了Co,Cu掺杂对ZnO薄膜表面形貌和晶体结构的影响,在薄膜中没有发现第二相和磁性团簇的存在,且所有ZnO薄膜样品都存在(002)择优取向。室温光致发光测量在所有的样品中都观察到447和482nm附近的蓝光发射,认为是由于氧空位浅施主能级上的电子到价带上的跃迁所导致的。 展开更多
关键词 ZNO薄膜 溶胶-凝胶 Co Cu掺杂 室温铁磁性 光致发光
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硅基磁性纳米SiO_(2)微球的制备与表征
3
作者 叶子 林文章 +2 位作者 李凡 赵俊杰 林青 《微纳电子技术》 北大核心 2015年第12期795-799,共5页
采用Stober法,以Fe3O4为磁核,制备出粒径为250-300 nm的磁性SiO2-Fe3O4复合微球。详细介绍了Stober法制备微球的实验过程,并对所制得的复合微球做了X射线衍射（XRD）结构分析、扫描电子显微镜（SEM）形貌表征以及振动样品磁强计（VSM）... 采用Stober法,以Fe3O4为磁核,制备出粒径为250-300 nm的磁性SiO2-Fe3O4复合微球。详细介绍了Stober法制备微球的实验过程,并对所制得的复合微球做了X射线衍射（XRD）结构分析、扫描电子显微镜（SEM）形貌表征以及振动样品磁强计（VSM）磁性性能测试分析。此外,还在金属氧化物半导体（MOS）电容结构的基础上,结合SiO2-Fe3O4复合微球的独特结构,制作了一种新型电解液-二氧化硅-微球-半导体（ESSS）电容结构化学传感器,并在不同pH值溶液下,分别测试了ESSS电容的电容-电压（C-V）曲线,测试结果初步证实了ESSS电容结构用作化学传感器的可行性。 展开更多
关键词 Stober法 室温磁性 SIO2微球 电解液-二氧化硅-微球-半导体(ESSS)电容 化学传感器
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衬底温度对ZnCoCuO蒸镀膜结构和性能的影响 被引量：3
4
作者 刘艳美 赵宗彦 +2 位作者 李爱侠 周圣明 韩家骅 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第5期539-542,共4页
用X射线衍射方法分析了在Si(001)衬底上电子束蒸镀制备的Zn0.84Co0.15Cu0.01O薄膜的结构特征,测量了薄膜的磁性质,研究了衬底温度对薄膜晶体结构及磁性能的影响。实验发现,衬底温度在350～500℃的范围内,薄膜都具有室温铁磁性,而且在(0... 用X射线衍射方法分析了在Si(001)衬底上电子束蒸镀制备的Zn0.84Co0.15Cu0.01O薄膜的结构特征,测量了薄膜的磁性质,研究了衬底温度对薄膜晶体结构及磁性能的影响。实验发现,衬底温度在350～500℃的范围内,薄膜都具有室温铁磁性,而且在(002)晶面取向有极大值,饱和磁化强度和剩磁随衬底温度增加近于单调减小。 展开更多
关键词 ZnCoCuO薄膜 X射线衍射 室温磁性 衬底温度 电子束蒸镀
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钴、锰掺杂氧化锌薄膜的制备和特性研究 被引量：2
5
作者 刘艳美 李俊 +3 位作者 宋学萍 李爱侠 韩家骅 周圣明 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期38-42,共5页
在200～500℃的衬底温度范围内,用电子束蒸镀法在Si衬底上制备了沿[002]取向的Zn0.80Co0.15Mn0.05O薄膜。这些薄膜都具有室温铁磁性,薄膜磁性随衬底温度的增大,在400℃出现极大值。X射线分析则表明,除200℃制备的薄膜结晶和取向较差外,... 在200～500℃的衬底温度范围内,用电子束蒸镀法在Si衬底上制备了沿[002]取向的Zn0.80Co0.15Mn0.05O薄膜。这些薄膜都具有室温铁磁性,薄膜磁性随衬底温度的增大,在400℃出现极大值。X射线分析则表明,除200℃制备的薄膜结晶和取向较差外,其它温度的薄膜都沿C轴高度取向,(002)面间距和衍射峰半高宽(FWHM)接近相等。讨论了衬底温度对薄膜晶体结构和磁性的影响。 展开更多
关键词 钴 锰 掺杂 氧化锌薄膜 制备 室温磁性 衬底温度 电子束蒸镀
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磁制冷技术的新进展 被引量：14
6
作者 金培育 黄焦宏 +3 位作者 杨占峰 闫宏伟 刘翠兰 程娟 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期101-104,共4页
室温磁制冷技术的进步有助于推进室温磁制冷技术的实用化进程,是目前研究的热点。通过列举近几年室温磁制冷技术的一些新进展,诸如千瓦级磁制冷机的开发,拓宽温跨的技术,磁制冷机新分类法以及快速成型技术制作复杂形状磁制冷工质等,这... 室温磁制冷技术的进步有助于推进室温磁制冷技术的实用化进程,是目前研究的热点。通过列举近几年室温磁制冷技术的一些新进展,诸如千瓦级磁制冷机的开发,拓宽温跨的技术,磁制冷机新分类法以及快速成型技术制作复杂形状磁制冷工质等,这些技术进步将会拓展室温制冷技术的应用领域。 展开更多
关键词 室温磁制冷技术 室温磁制冷机 室温磁制冷机分类 磁制冷工质
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筒式永磁室温磁制冷机的研制 被引量：8
7
作者 金培育 黄焦宏 +3 位作者 闫宏伟 杨占峰 张英德 李兆杰 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期21-24,共4页
包头稀土研究院已经研制出新型双筒式室温磁制冷机。每个筒均由两个内外同心嵌套的具有Halbach结构的NdFeB磁场系统组成,最大磁感应强度1.5 T。两内套磁体通过齿轮啮合同步联动运转,实现两工作空间磁场周期变化,并保持相位相反。以金属G... 包头稀土研究院已经研制出新型双筒式室温磁制冷机。每个筒均由两个内外同心嵌套的具有Halbach结构的NdFeB磁场系统组成,最大磁感应强度1.5 T。两内套磁体通过齿轮啮合同步联动运转,实现两工作空间磁场周期变化,并保持相位相反。以金属Gd颗粒作为蓄冷器的制冷工质,零负载条件下达到近18℃的冷热端温差。 展开更多
关键词 室温磁制冷机 磁制冷机 GD
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数控往复式室温磁制冷机的研制 被引量：7
8
作者 金培育 黄焦宏 +3 位作者 闫宏伟 刘翠兰 程娟 邓沅 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期90-93,共4页
利用通常的往复式磁制冷原理,采用伺服电机通过滚珠丝杠分别驱动磁场系统和热交换流体的方式,制作实现磁场系统移动速度和换热流体流速连续可调和可控的室温磁制冷机。触摸屏作为操控界面,操作简单方便,参数任意设定,数据自动采集,利用... 利用通常的往复式磁制冷原理,采用伺服电机通过滚珠丝杠分别驱动磁场系统和热交换流体的方式,制作实现磁场系统移动速度和换热流体流速连续可调和可控的室温磁制冷机。触摸屏作为操控界面,操作简单方便,参数任意设定,数据自动采集,利用可编程控制器(PLC)及自编的控制程序控制伺服驱动器实现运动控制。这种结构设计方便系统研究往复式室温磁制冷机磁场系统运动速度及热交换流体流速对制冷效果的影响,可作为往复式室温磁制冷机参数的测试平台。 展开更多
关键词 室温磁制冷机 往复式磁制冷机 磁制冷机
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室温磁制冷研究新动态及应用 被引量：4
9
作者 张艳 高强 俞炳丰 《制冷与空调》 2005年第4期1-8,共8页
室温磁制冷是磁制冷技术发展的必然趋势。本文介绍了近10年室温磁制冷研究的最新动态,分析了磁制冷循环理论研究的结果,详细说明了室温磁制冷材料和样机的新近成果,并对室温磁制冷的商业化应用前景进行了展望。
关键词 室温磁制冷 纳米化合物 磁液体 商业化 商业化应用 磁制冷技术 磁制冷循环 磁制冷材料 理论研究
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小型室温磁制冷系统的研制 被引量：6
10
作者 李振兴 李珂 +5 位作者 沈俊 戴巍 贾际琛 郭小惠 高新强 公茂琼 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期13-16,20,共5页
设计并搭建了一台小型室温磁制冷系统,进行了初步性能实验研究。系统采用双层同轴Halbach永磁组,磁体旋转后可在中心处获得最大1.3 T磁场;在主动磁回热器两端设计了双通道流路,可有效避免系统流体死体积;驱动控制系统利用多轴伺服驱动... 设计并搭建了一台小型室温磁制冷系统,进行了初步性能实验研究。系统采用双层同轴Halbach永磁组,磁体旋转后可在中心处获得最大1.3 T磁场;在主动磁回热器两端设计了双通道流路,可有效避免系统流体死体积;驱动控制系统利用多轴伺服驱动器对磁体和水力活塞运动进行控制。样机采用了直径0.55—0.80 mm钆球作为制冷工质、p H值为11的氢氧化钠溶液为换热流体,进行了初步实验研究,考察了利用系数对制冷温跨的影响等。在高低温端绝热与运行频率0.60 Hz的情况下,实验获得13.3 K的最大无负荷制冷温跨;在运行频率为0.4 Hz时最佳利用系数为0.35,此时无负荷制冷温跨为12.1 K。 展开更多
关键词 室温磁制冷机 磁热效应 制冷温跨 利用系数
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关于磁热效应绝热温变直接测量方法问题探讨 被引量：5
11
作者 金培育 黄焦宏 +3 位作者 杨占峰 刘翠兰 程娟 闫宏伟 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期144-147,共4页
传统的磁热效应绝热温变直接测量方法,对于无热滞材料同一样品采用加磁和退磁方法测得的材料磁热效应曲线不重合,存在曲线偏移错位的问题,由此会得出同一样品采用不同测量方法其磁相变温度不同的结论。究其原因,问题出在测量方法的定义... 传统的磁热效应绝热温变直接测量方法,对于无热滞材料同一样品采用加磁和退磁方法测得的材料磁热效应曲线不重合,存在曲线偏移错位的问题,由此会得出同一样品采用不同测量方法其磁相变温度不同的结论。究其原因,问题出在测量方法的定义上。由于磁热效应直接测量方法没有统一标准,本文提出两种新的测量方法解决以上问题,"起始点折中法"和"正弦波测量法"。 展开更多
关键词 室温磁制冷 磁热效应直接测量 磁热效应测量方法 GD
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我国室温磁制冷样机的研究进展 被引量：3
12
作者 曾智 侯雪玲 +2 位作者 汪学真 向杰 黄健 《上海金属》 CAS 2011年第2期55-57,62,共4页
磁制冷技术是一种新型的制冷方式,具有结构紧凑、性能可靠、高效和环境友好等特点,室温磁制冷技术更是具有广阔商业化应用前景。主要论述了我国室温磁制冷样机的研究情况及室温磁制冷研究过程中面临的问题。
关键词 磁制冷 室温磁制冷样机 磁工质
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B元素的添加对Gd5．1Si2Ge2合金磁热性能的影响 被引量：3
13
作者 张岸 侯雪玲 +5 位作者 张鹏 胡星浩 徐晖 倪健森 周邦新 赵彤 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1597-1600,共4页
研究了B元素的添加对Gd5.1Si2Ge2合金的晶体结构和磁热效应的影响。XRD表明:对于Gd5.1Si2Ge2-xBx系列合金,少量的B(x=0.01)替代Ge的样品具有单斜Gd5Si2Ge2结构。随着B含量的增加,合金中开始出现正交结构的Gd5Si4相,居里温度也从285K(x=0... 研究了B元素的添加对Gd5.1Si2Ge2合金的晶体结构和磁热效应的影响。XRD表明:对于Gd5.1Si2Ge2-xBx系列合金,少量的B(x=0.01)替代Ge的样品具有单斜Gd5Si2Ge2结构。随着B含量的增加,合金中开始出现正交结构的Gd5Si4相,居里温度也从285K(x=0.01)提高到303K(x=0.15),增加幅度为18K;相应地绝热温变从2.4K下降到2K(1.2T),仍然保持着较大的绝热温变。对于Gd5.1Si2-yGe2By系列合金,少量的B替代Si的样品具有Gd5Si2Ge2型的单斜结构。随着B含量的增加,合金中出现了低温反铁磁性Gd5Ge3相,居里温度和绝热温变呈现下降趋势。 展开更多
关键词 室温磁制冷 Gd5.1Si2Ge2合金 B合金化 晶体结构 绝热温变 磁热效应
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旋转式室温磁制冷机用永磁磁路 被引量：2
14
作者 唐永柏 陈云贵 +1 位作者 向志刚 涂铭旌 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期590-593,共4页
随着室温磁制冷技术的发展,许多具有巨磁热效应的材料被开发出,但多是在高场强的超导磁体中获得的。为应用磁制冷技术到家用空调和冰箱,除了巨磁热效应的磁致冷材料外,设计出高场强的永磁磁路也尤其重要。针对旋转式室温磁制冷机,采用... 随着室温磁制冷技术的发展,许多具有巨磁热效应的材料被开发出,但多是在高场强的超导磁体中获得的。为应用磁制冷技术到家用空调和冰箱,除了巨磁热效应的磁致冷材料外,设计出高场强的永磁磁路也尤其重要。针对旋转式室温磁制冷机,采用有限元方法设计并制作了具有较高场强的永磁磁路,在磁路工作气隙为20mm时,工作气隙中心的场强的计算值及实测值均高于1.5T,且计算值与实测值基本相符。 展开更多
关键词 磁热效应 室温磁制冷机 永磁磁路 磁场
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用于室温磁制冷机的高场强永磁磁路设计 被引量：1
15
作者 唐永柏 陈云贵 +2 位作者 向志刚 李焕杏 涂铭旌 《电工电能新技术》 CSCD 2003年第4期48-52,共5页
把基于磁热效应的室温磁制冷技术应用到空调及家用冰箱上,除了开发出具有巨磁热效应的磁致冷材料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键。由于在空调及家用冰箱上采用结构复杂、价钱昂贵的超导磁体或电磁铁是不合适的,而传... 把基于磁热效应的室温磁制冷技术应用到空调及家用冰箱上,除了开发出具有巨磁热效应的磁致冷材料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键。由于在空调及家用冰箱上采用结构复杂、价钱昂贵的超导磁体或电磁铁是不合适的,而传统永磁体回路的设计方法很难使永磁体产生较高的场强。本文在中空圆柱型磁场源(hollowcylindricalfluxsource)的基础上,设计出了用于室温磁制冷机(往复式和旋转式)的高场强永磁磁路,在磁路工作气隙为20mm时,工作气隙中心的场强分别为1 86T和1 97T。 展开更多
关键词 磁热效应 室温磁制冷机 高场强永磁磁路
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室温磁制冷技术研究进展 被引量：2
16
作者 董晓冬 《河南科技》 2020年第5期128-131,共4页
室温磁制冷是一种环保、高效、节能的制冷技术。尽管目前还不太成熟,但是它显示出广阔的应用前景,有望取代传统的制冷技术。本文简述了磁制冷的基本原理,总结了近几年室温磁制冷材料的发展情况,指出了室温磁制冷材料在商业化应用中存在... 室温磁制冷是一种环保、高效、节能的制冷技术。尽管目前还不太成熟,但是它显示出广阔的应用前景,有望取代传统的制冷技术。本文简述了磁制冷的基本原理,总结了近几年室温磁制冷材料的发展情况,指出了室温磁制冷材料在商业化应用中存在的问题,并对室温磁制冷材料未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 室温磁制冷 居里温度 等温熵变 绝热温变 哈斯勒合金
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添加元素对Gd_(0.73)Tb_(0.27)合金磁热性能的影响 被引量：1
17
作者 李士涛 侯雪玲 张岸 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1964-1966,共3页
对Gd1-xTbx合金的磁热性能进行了研究。结果表明:Gd0.73Tb0.27的绝热温变比纯度为99.9%的Gd大,居里温度比Gd低14K,其磁热性能优于Gd。添加元素对Gd0.73Tb0.27磁热性能的影响表明:Dy的添加使Gd0.73Tb0.27的最大绝热温变略有减小,但仍保... 对Gd1-xTbx合金的磁热性能进行了研究。结果表明:Gd0.73Tb0.27的绝热温变比纯度为99.9%的Gd大,居里温度比Gd低14K,其磁热性能优于Gd。添加元素对Gd0.73Tb0.27磁热性能的影响表明:Dy的添加使Gd0.73Tb0.27的最大绝热温变略有减小,但仍保持比纯度为99.9%的Gd大;少量Nd的加入可显著降低居里温度,使最大绝热温变略有减小,它是十分有效的制冷温区调节剂;少量Fe的加入可提高居里温度,同时又能保持较大的绝热温变;Ge的添加使Gd0.73Tb0.27合金的最大绝热温变有所减小,居里温度基本不变。 展开更多
关键词 室温磁制冷 GdTb合金 磁热性能 绝热温变
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室温磁致冷的仿真与分析
18
作者 丁仁杰 陈昱 闵勇 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期355-358,共4页
室温磁致冷技术尚处于样机研制阶段,仿真分析可以简化该过程。借助有限元分析工具计算磁场分布,并将工质细化然后结合磁工质材料磁热特性计算工质微元完整循环中的热量变化,最后求和近似得到磁致冷装置的整体运行特性。针对一种简化室... 室温磁致冷技术尚处于样机研制阶段,仿真分析可以简化该过程。借助有限元分析工具计算磁场分布,并将工质细化然后结合磁工质材料磁热特性计算工质微元完整循环中的热量变化,最后求和近似得到磁致冷装置的整体运行特性。针对一种简化室温磁致冷原理样机的Ericsson循环制冷过程进行详细的计算。仿真结果表明提高循环的制冷温跨可增大总回热量,但是制冷效率将会降低。该方法有助于综合评定室温磁致冷装置的设计效果、指导室温磁致冷机的研制过程。 展开更多
关键词 室温磁致冷 磁场计算 磁Ericsson循环 磁制冷循环计算
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新型室温磁热效应直接测量仪研制
19
作者 金培育 黄焦宏 +3 位作者 刘翠兰 张英德 程娟 郭亚茹 《稀土》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期9-15,共7页
采用冷阱技术、高精度温度传感器与高精度测量仪表、制冷/制热功率连续调节技术以及磁场系统可更换方式研制了一台新型室温磁热效应测量仪。该测量仪具有测温温域宽、测温精度高、控温平稳、磁场系统可更换等优点。测量范围-50~70℃,测... 采用冷阱技术、高精度温度传感器与高精度测量仪表、制冷/制热功率连续调节技术以及磁场系统可更换方式研制了一台新型室温磁热效应测量仪。该测量仪具有测温温域宽、测温精度高、控温平稳、磁场系统可更换等优点。测量范围-50~70℃,测量精度达到0.01℃,磁场系统为0.8~1.8 T可更换。可用于室温磁制冷材料性能基础研究工作和磁制冷工质的选用。 展开更多
关键词 室温磁制冷技术 磁热效应 磁热效应直接测量 磁热效应测量方法
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旋转式室温磁制冷机用高场强永磁磁路的设计
20
作者 向志刚 唐永柏 +3 位作者 陈云贵 付浩 李焕杏 涂铭旌 《磁性材料及器件》 CAS CSCD 2004年第2期17-19,30,共4页
料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键。传统方法设计的永磁磁路很难得到较高的场强。本文在中空圆柱型磁场源(hollowcylindricalfluxsource)的基础上,通过改进磁路结构设计出了用于旋转式室温磁制冷机的高场强永磁磁路,... 料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键。传统方法设计的永磁磁路很难得到较高的场强。本文在中空圆柱型磁场源(hollowcylindricalfluxsource)的基础上,通过改进磁路结构设计出了用于旋转式室温磁制冷机的高场强永磁磁路,用有限元法计算了磁场分布,磁路工作气隙中心的场强达1.96T。 展开更多
关键词 磁热效应 室温磁制冷机 磁路 气隙磁场
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