AI揭示电机内部不可见的磁混沌:迷宫畴如何浪费电能

随着电动汽车的快速普及,提高电动机能效成为科学界的迫切需求。其中一个主要挑战是铁损(磁滞损耗)——当电机内部磁场反复反转时,能量以热量的形式在电机铁芯中被浪费。东京理科大学的研究团队开发了一种基于物理的可解释AI框架,成功揭示了这一能量浪费背后的隐藏机制。研究聚焦于稀土铁石榴石(RIG)中的"迷宫畴"——一种因其锯齿状外观而得名的高度复杂磁性结构。这些迷宫畴在温度变化时可能发生突然改变,影响材料中的能量损耗方式。然而,由于涉及材料微观结构、热效应和能量稳定性等诸多因素的复杂交互,科学家们一直难以充分理解这些结构。小次川真人教授和鹤泽健博士领导的研究团队开发了名为"熵特征扩展金兹堡-朗道模型(eX-GL)"的新方法。该模型分三个阶段运作:第一阶段使用持久同调(Persistent Homology)识别磁畴图像中的不均匀结构特征;第二阶段利用机器学习从PH数据中确定最重要的特征,生成数字自由能景观;第三阶段将微观畴结构与宏观磁化反......阅读全文

中科院物理所非晶合金流变载体剪切带研究取得进展

  非晶合金,又称金属玻璃,是兼有一般金属和玻璃优异的力学、物理和化学性能的新型合金材料。非晶合金无序的原子结构使其成为具有高强度、高韧性、高弹性等一系列优异的力学性能的新型结构材料。不同于晶态合金中存在位错、晶界等承载变形的晶体缺陷,非晶合金的室温变形高度集中在纳米尺度的剪切带内,局域剪切带的软化

铁磁绝缘体中磁子输运性质的全电学方法研究获进展

  磁性存储和磁逻辑等自旋电子学器件的核心在于自旋信息的传递,特别是自旋信息的产生、操控和探测是自旋电子学领域的一个基本问题。现有的自旋电子学中自旋信息主要依赖金属中的传导电子,一个非常有趣的问题是,是否有其他粒子甚至是准粒子可以作为自旋信息的载体?作为铁磁体中低能激发态的准粒子——磁子,是一种玻色

信平变压器:什么是变压器空载损耗?

变压器空载损耗主要是铁损耗,即由于铁芯的磁化所引起的磁滞损耗和涡流损耗。其中还包括空载电流通过绕组时产生的电阻损耗和变压器引线损耗、测量线路及表计损耗等。由于变压器引线损耗、测量线路及表计损耗所占比重较小,可以忽略。空载损耗和空载电流的大小取决于变压器的容量、铁芯构造、硅钢片的质量和铁芯制造工艺等变

中子散射技术确定铁硒超导体磁基态

  复旦大学物理系赵俊课题组利用中子散射技术在铁硒(FeSe)超导体中首次观测到了一种新奇的自旋为1的向列性量子无序顺磁态,这一磁基态的发现对理解FeSe类高温超导机理提供了新的角度,相关研究成果7月19日发表于《自然—通讯》。  超导电性是指在某一温度之下材料的电阻完全消失的现象。高温超导电性往往

铁磁材料居里温度测试实验仪功能作用

 磁性材料在电力、通讯、电子仪器、汽车、计算机和信息存储等域有着十分广泛的应用,近年来已成为促新技术发展和当代文明步不可替代的材料,因此在大学物理实验开设关于磁性材料的基本性质的研究显得尤为重要。居里温度是表征磁性材料基本性的物理量.反映了磁性材料由铁磁性转变为顺磁性的相变温度.  本实验仪器根据铁

新研究或让铁电材料实现超高密度信息存储

  中科院沈阳金属研究所研究人员通过国际合作,在铁电材料中发现了通量全闭合畴结构以及由顺时针和逆时针闭合结构交替排列构成的大尺度周期性阵列,并发现了闭合结构核心处存在巨大弯电效应,有望使铁电材料实现超高密度信息存储功能,相关成果4月16日在线发表于《科学》杂志。  铁电材料与铁磁材料具有极强的类比性

锰氧化物薄膜中观察到结构畴壁对相分离的调控作用

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心陆轻铀和吴文彬合作团队在一系列锰氧化物薄膜中诱导产生了一种新型的结构畴壁,并且依托自主研制的18/20T组合显微镜测量平台对其进行了观测,研究了其对相分离的限制作用。相关成果以Induced formation of structural doma

关于铁磁共振的基本介绍

  铁磁体中原子磁矩间的交换作用使这些原子磁矩在每个磁畴中自发地平行排列。一般,在铁磁共振情况下,外加恒定磁场已使铁磁体饱和磁化,即参与铁磁共振进动运动的是彼此平行的原子磁矩(饱和磁化强度Ms)。铁磁共振的这一特点引起的主要效应是:铁磁体的退磁场成为影响共振的一项重要因素,因此必须考虑共振样品形状的

合肥研究院等在拓扑磁斯格明子研究中取得新进展

  斯格明子(Skyrmion:S)是近几年才发现的新型拓扑纳米磁结构,在低能耗高密度磁存储器件方面具有潜在的应用价值而备受关注。中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮研究组的副研究员杜海峰率先研究了纳米条带中S的形成与运动规律,相关的实验结果于10月9日以Edge-mediated sk

量子材料中首次发现数千原子纠缠

  在物理学中,薛定谔猫寓意了量子力学中两种最令人“敬畏”的效应:纠缠和叠加。德国德累斯顿大学和慕尼黑大学研究人员现已在较大的范围内观察到这些现象。  已知具有磁性等特性的材料具有所谓的域(岛),其中材料特性均匀地属于一种或多种类型(例如,想象它们是黑色或白色)。在最新一期《自然》杂志上,物理学家报

我国科学家自主研发强磁场磁力显微镜-可识破电子相

  LaCa0.33MnO3单晶薄膜样品在160 K低温下的变磁场循环MFM图像。  一直以来,科学家对锰氧化物的庞磁电阻(CMR)效应研究始终保持高昂热情。  所谓的庞磁电阻(CMR)效应,就是指随着外加磁场的改变,锰氧化物电阻急剧变化。而恰恰锰氧化物这一特性,能够使其具有成为新一代高密度磁存储材

吸波材料知识介绍之吸波材料简介

在解决高频电磁干扰问题上,完全采用屏蔽的解决方式越来越不能满足要求了。因为诸多设备中,端口的设置及通风、视窗等的需求使得实际的屏蔽措施不可能形成像法拉第电笼那样的全屏蔽电笼,端口尺寸问题是设备高频化的一大威胁。另外,困扰人们的还有另外一个问题,在设备实施了有效的屏蔽后,对外干扰问题虽然解决了,但电磁

研究人员开发出反铁磁自旋神经形态器件

近日,中国科学技术大学教授龙世兵和特任研究员高南团队基于反铁磁氧化钴材料,成功开发了具有非线性响应特性和短时存储特性的神经形态器件,并展示其了在储池计算及多维度信息处理方面的应用潜力。该成果近期发表于《纳米快报》,并被选为封面论文。论文封面。中国科大供图后摩尔时代硅基器件的发展受到严峻的挑战,自旋电

铁磁材料在新型半导体器件中的工作原理

铁磁特性。由于氧空位的存在,许多氧化物薄膜或者纳米颗粒会表现出室温铁磁特性,而第一性原理计算表明氧化物半导体磁性产生的原因是由于其阳离子空位的存在。

非共线反铁磁的相变研究取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517086.shtm近日,中国科学院高能物理研究所中国散裂中子源(CSNS)通用粉末衍射仪团队及合作者在非共线反铁磁材料研究方面取得重要进展。相关研究在线发表于《自然-通讯》。   ?基于横向和纵

自耦变压器的优点

  降压起动器中的自耦变压器的变压比是固定的,而接触式调压器的变压比是可变的。自耦变压器与同容量的一般变压器相比较,具有结构简单、用料省、体积小等优点。尤其在变压比接近于1的场合显得特别经济,所以在电压相近的大功率输电变压器中用得较多,此外在10千瓦以上异步电动机降压起动器中得到广泛使用。但是,由于

刘明院士团队:自旋神经形态器件研究新进展

  生物启发脉冲神经网络架构有望通过模拟人脑的高算力、高并行度、低功耗等特性,解决冯·诺依曼架构存储墙和能效瓶颈等问题。然而,面向构建脉冲神经网络的神经形态硬件的研究尚处于探索阶段,基于传统CMOS的神经形态芯片通常需要数十个晶体管和若干电容;基于新型存储器等新原理神经元器件亦需集成额外电容或复位操

负责超声波的接收和反射的超声波换能器

超声波探头又称为超声波换能器,是完成超声波发射和接收的关键器件。它分为发射换能器和接收换能器。发射换能器将其他形式的能量转换成超声波,接收换能器是把接收到的超声波转换成其他易于测量的能量。能量的形式多种多样,因此换能器的形式也各不相同。在超声波测量中,常用的是压电换能器,其次是磁致伸缩换能器。(1)

科学家用AI造出最强铁基超导磁体

设计概念示意图。图片来源:《亚洲材料》杂志英国和日本科学家利用人工智能(AI)技术,成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。最新研究有望促进新一代磁共振成像(MRI)技术和未来电气化运输技术的发展。相关论文发表于最新一期《亚洲材料》杂志。超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类

科学家用AI造出最强铁基超导磁体

设计概念示意图。图片来源:《亚洲材料》杂志英国和日本科学家利用人工智能(AI)技术,成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。最新研究有望促进新一代磁共振成像(MRI)技术和未来电气化运输技术的发展。相关论文发表于最新一期《亚洲材料》杂志。超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类

铁芯磁性测试仪的功能特点与参数如何

  铁芯变频磁性测试装置用于电机定转子铁芯、卷型变压器铁芯在频率40-500Hz情况下的磁性测试,参数磁通密度B、磁化强度H、铁损P。   硅钢片从原料到铁芯,因受冲压叠片以及热处理等加工工艺的影响,其材料理化性能(尤其是铁损)的变化较大,因此对加工后的成品铁芯磁性能检验显得尤为重要。铁芯变频磁性

铁芯磁性测试仪的功能特点与参数如何

  铁芯变频磁性测试装置用于电机定转子铁芯、卷型变压器铁芯在频率40-500Hz情况下的磁性测试,参数磁通密度B、磁化强度H、铁损P。   硅钢片从原料到铁芯,因受冲压叠片以及热处理等加工工艺的影响,其材料理化性能(尤其是铁损)的变化较大,因此对加工后的成品铁芯磁性能检验显得尤为重要。铁芯变频磁性

物理所的又一发现!磁性二维晶体中拓扑磁性斯格明子

  磁性斯格明子(Magnetic Skyrmion)是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构,具有拓扑保护性、低驱动电流密度,及磁、电场和温度等多物理调控的特性,是未来高密度、高速度、低能耗信息存储器件的核心理想存储单元。开发更多优异性能的磁性斯格明子新材料是目前磁电子学领域的研究热点,也是推进磁性斯格明

科学家基于机器学习研发超高饱和磁感铁基非晶/纳米晶软磁材料

  随着高频大功率器件快速发展,系统能耗问题成为制约行业发展的瓶颈。若将电子控制系统比作人体,芯片如同大脑承担核心控制功能,负责数据处理、信号控制和逻辑运算等任务;而电感、变压器等磁性元器件则相当于执行各类生命活动的器官,负责完成能量存储、转换与传输等关键过程。尤其是,软磁材料的能效表现决定整个系统

科学家基于机器学习研发超高饱和磁感铁基非晶/纳米晶软磁材料

随着高频大功率器件快速发展,系统能耗问题成为制约行业发展的瓶颈。若将电子控制系统比作人体,芯片如同大脑承担核心控制功能,负责数据处理、信号控制和逻辑运算等任务;而电感、变压器等磁性元器件则相当于执行各类生命活动的器官,负责完成能量存储、转换与传输等关键过程。尤其是,软磁材料的能效表现决定整个系统的能

科学家观测到一维纳米线中的相分离

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心陆轻铀课题组利用自主研制的强磁场可变温磁力显微镜(MFM),与中国科学技术大学曾长淦课题组合作,成功在一维相分离的单晶纳米线(La0.33Pr0.34Ca0.33MnO3)中观测到本征的隧道结,为该材料中出现的量子遂穿效应以及一种新型稳定的量子逾渗

煤城困惑:-一荣俱荣-一损俱损

  “鄂尔多斯”来源于蒙古语,意为“众多的宫殿”。  经过飞速的发展之后,鄂尔多斯确实建造了很多的“宫殿”,但随着人口的流失,“宫殿”没人住了。  来到鄂尔多斯,你会发现这里街道异常宽阔整洁,路面干净,不时有清洁工在清扫街道,但路上行人稀少。当地人告诉记者,鄂尔多斯人口还在流失。  鄂尔多

磁力泵工作原理

磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。当电动机带动外磁转子旋转时,磁场能穿透空气隙和非磁性物质,带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转,实现动力的无接触传递,将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭,从而彻底解决了“跑

纳米硫化零价铁还原转化新型持久性有机污染物获进展

  六溴环十二烷(HBCD)是目前应用最广的添加型环烷烃类溴代阻燃剂,主要应用于聚苯乙烯泡沫、纺织品、电缆线和电子产品的阻燃。随着HBCD的大量生产和广泛应用,人们已经在各种环境介质中(包括大气、水体、土壤、沉积物、生物体以及母乳等)频繁地检测出高浓度的HBCD。HBCD具有持久性、生物蓄积性和生物

电子变压器的用途

  电子变压器在传统照明灯具中的应用十分普遍,如日光灯、台灯、节能灯、广告灯等等几乎都可以使用电子变压器,并且采用电子变压器之后,可以省掉启动器。在LED照明中,新品也大都采用电子变压器。主要是电子变压器在变压功能上,效率高、成本底,节约铁铜材料,结构小,重量轻。不足的是耐压和耐大电流冲击性能较铁质