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
配电变压器的耗损
电力变压有变损,铜损铁损温度升,铁芯磁化反复变,磁滞涡流为铁损。 降损节能选配变,“S11”型最先进,铁损铜损都相等,这种运行最节能。 变压器,能并列,负载大小可调节,并列运行优点多,满足条件有四个。 接线组别要相同,两台变比不岀差,短路电压需一致,容量不超三比一。 电力电光中转站,变压
外尔费米子与铁磁自旋波共舞研究获进展
外尔半金属的费米面有且仅有孤立的能带交叉点构成,因而其低能激发的准粒子可以用描述外尔费米子的外尔方程来刻画,具有外尔费米子的零质量、确定手性等特征。虽然自由粒子形式的外尔费米子至今未能被实验确认,但在外尔半金属中却能够实现外尔费米子形式的准粒子,这为研究外尔费米子的行为提供了新途径。固体中的外尔
全氮化物铁磁/超导界面近邻效应研究获进展
超导体(S)和铁磁体(F)之间的界面是凝聚态物理研究的热点。二者界面耦合产生了较多有趣的物理现象。S/F界面的磁近邻效应是由界面两侧的电子自旋之间的交换相互作用,导致抑制磁序或出现非传统超导电性。当磁性材料靠近超导体时,磁场进入超导体内仅几纳米的区域并破坏库珀对,致使界面的超导行为发生空间变化,影响
我国新成果有望让器件“存得更多,占得更少”
记者从中国科学院物理研究所获悉,该所研究团队通过激光法创制了自支撑萤石结构铁电薄膜,并利用先进的电子显微镜技术对薄膜中的一维带电畴壁(晶体结构)进行了原子尺度的观测和调控。相关成果1月23日在国际学术期刊《科学》发表。 每个小方块类比原子晶格,方块的颜色类比极化状态,相同颜色的小方块组成了畴,
物理所铁基超导体中反铁磁序与超导微观共存研究获进展
磁性与超导都是突出的量子现象,它们之间的关系是当今凝聚态物理中重要的研究对象。在最近发现的铁基高温超导体中,超导相和反铁磁有序相邻接,吸引了科学研究者极大的兴趣。磁有序与超导能否微观共存与超导能隙的对称性以及配对机制有紧密的关联。目前,铁基高温超导体中的超导能隙究竟是有符号变化的S+-对称性,还
变压器空载损耗与阻抗公式详解
影响变压器产品效率的指标中,变压器空载是较为重要的一项指标。对于合格的变压器来说,变压器空载是必须限制在一定数值之内的。想要将变压器空载规定在一定数值内,就需要首先了解变压器空载的数值,这就需要进一步的计算。本文将为大家介绍变压器空载的计算方式,并对与之相关的负载损耗与阻抗电压一并进行讲解。变压器空
西湖大学团队发现新型螺旋铁电结构
7月26日,西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果,并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法,揭示了在经典铁电材料钛酸铅中,通过施加适当的应变,可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构,这种结构展现出巨大的压电效应。 铁电螺旋示意图。课题组供图 铁
西湖大学团队发现新型螺旋铁电结构
7月26日,西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果,并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法,揭示了在经典铁电材料钛酸铅中,通过施加适当的应变,可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构,这种结构展现出巨大的压电效应。铁电螺旋示意图。课题组供图铁电材料指的是
科学家创制出无疲劳铁电材料 有望实现存储器无限次数擦写
6月7日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队联合电子科技大学、复旦大学,在《科学》(Science)上发表了题为Developing fatigue-resistant ferroelectrics using interlayer sliding switching的研究
四色定理新用途:可解析晶体结构及复杂材料的磁性能
畴结构可用四色定理来理解,它们的图案及相关着色方案,与材料的磁特性密切相关。如图所示,a图中的晶体材料的畴结构,依照四色定理可染色为b图“模样”;而c图中第二种晶体材料,需依照特殊版本四色定理,染色后为d图,显示为红蓝绿三种颜色中的深色或浅色。 有时候,一条理论所产生的影响,远远超
电力稳压器的分类都有哪些?
电力稳压器分为单相与三相两种,采用国际先进的补偿技术设计制造,具有容量大,效率高,运用维护便当,运转牢靠的特性。 可与任何性质负载匹配,普遍应用于交通,邮电,通讯,播送电视,计算机系统,注塑,数控机床及各种电动机等设备,并为进口CT机等医疗设备,各种电梯配套特种机型。 三相全自
深圳先进院在多铁异质结电控磁领域取得新进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所纳米调控与生物力学研究室在多铁异质结电控磁领域取得新进展,该研究为低能耗、非破坏性的电写磁读存储方式提供了新的途径。相关成果以Deterministic, Reversible, and Nonvolatile Low-Voltage Writing of
双绕组变压器的损耗相关介绍
损耗 当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,因为铁芯本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流,好像p一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们
双绕组变压器的损耗
当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,因为铁芯本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流,好像p一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为
三倍频发生器的损耗相关
当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,因为铁心本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损
适量饮酒亦损大脑
一项新研究发现,一周仅喝几杯啤酒也会导致个人大脑产生持久性变化,不过这种变化的功能性意义尚不清楚。 人们普遍认为,饮酒过多有害健康,传统观点和政府的饮食指南均表示,可以适量饮酒。美国政府赞同女性每天饮酒一杯,男性每天饮两杯。 然而,近日发表于《英国医学杂志》的新研究发现,以此水平饮酒(每周8
关于磁性材料特性的基本介绍
①即使没有外磁场,在材料内部 各个小区域 (磁畴) 内仍存在永久磁 矩。但未经磁化的磁性材料在没有外 磁场时各磁畴的磁矩方向是任意分布 的,其矢量和为零,故材料整体并无磁 性。 ②容易磁化。这是因为在外磁场作 用下各磁畴的磁矩方向力图转到磁场 方向,因而可得到很大的磁感应强度 B。按公式B=μ
铁磁“三明治”可将数据存储效率提高万倍
据物理学家组织网6月19日(北京时间)报道,美国科学家最新研发出一种铁磁薄膜“三明治”系统,其效率为传统铁磁存储系统的1万倍,有望使更快更紧密且能效更高的用于存储和计算的芯片出现。相关研究发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。 铁磁材料包含南极和北极,当用其存储数据时,其表面独立的“域”可
物理所新型铁磁马氏体相变材料研究取得新进展
铁磁马氏体相变材料具有磁驱大应变、磁驱形状记忆、磁驱超弹性、大磁电阻、大磁熵变、相变相关霍尔效应、相变相关交换偏置等丰富的物理行为,成为当今凝聚态物理和材料科学的研究热点之一。在传统马氏体相变中,体系通过非扩散、位移型晶格切变而发生一级马氏体相变,其诱发因素通常为温度和应力。铁磁马氏体相变材料发
一种具有高相位纯度的可调控铁磁准晶体
研究人员提供了直接证据,证明新型二十面体准晶体的磁性取决于每原子中的电子比例。东京科学大学的Ryuji Tamura教授的团队合成了一种由金、镓和镝组成的新型二十面体准晶体(i QC)。新的i QC表现出可调控的铁磁性和高相位纯度,这使得对准晶体中铁磁性的研究更加集中。二十面体类晶体(i QCs)-
三元MAX相中实现二维铁磁材料的构筑
近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所以Near-Room-Temperature Ferromagnetic Behavior of Single-Atom-Thick 2D Iron in Nanolaminated Ternary MAX Phases为题在Applied Physics
什么叫变压器的短路实验和空载实验
变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。一般说来,空载试验可以在变压器的任何一侧进行。通常将额定频率的正弦电压加在低压线圈上而高压侧开路。为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线,外施电压要能在一定范围内进行调节。变压器空载时,铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决
磁性斯格明子电场是什么?
3月9日,记者从华南师范大学获悉,该校华南先进光电子研究院先进材料研究所副研究员侯志鹏等科研人员在磁性斯格明子电场调控方面研究取得重要研究进展。相关研究相继发表于《先进材料》。 磁性斯格明子是一类具有纳米尺度的拓扑涡旋磁畴结构。因其具有拓扑保护及低理论驱动电流密度(106A/m2)等特性,被认为
电动机绝缘电阻低
高压电动机在停止工作一段时间后,启动之前需要检查绝缘强度,否则在启动运行时会发生绝缘击穿短路,此时会先使用检查,F级绝缘等级的,电压在6000V以上等级的使用2500V兆欧表,电动机绝缘良好,它的绝缘值大于几百兆欧,6kV电动机的绝缘强度在冷态下可按1MΩ/1kV来控制,如果发现低于1MΩ/1k
电动机交流耐压简介
电力设备在运行中,绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化,其中包括整体劣化和部分劣化,形成缺陷。此外,由于交流耐压试验电压一般比运行电压高,因此通过试验后,设备有较大的安全裕度,因此交流耐压试验是保证电力设备安全运行的一种重要手段。
科学家揭秘铁电材料的光电机制
美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室及加州大学伯克利分校的研究人员揭开了铁电材料在光照条件下产生高压电的秘密。该研究发表在《物理评论快报》上。 铁电材料是指具有铁电效应的一类材料,它是热释电材料的一个分支。铁电材料及其应用研究已成为凝聚态物理、固体电子学领域最热门的研究课题之一。
检测残余应力的三种方法
盲孔法残余应力测量残余应力检测仪主要采用盲孔法进行各种材料和结构的残余应力分析和研究,还可作为在静力强度研究中测量结 构及材料任意点变形的应力分析仪器。如果配用相应的传感器,也可以测量力、压力、扭矩、位移和温度等物理量。 它以计算机为中央微处理机,采用高精度测量放大器、数据采集和处理器,测量中无需调
变压器的损耗形成原因
当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,变压器绕组变形测试仪由笔记本电脑及单片机构成高精度测量系统,结构紧凑,操作简单,具有较完备的测试分析功能因为铁芯本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭 合回路并产生电流,好像p一个旋涡所以称为“涡流”。
节能变压器的历史发展状态
在1900年左右,经研究发现在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗,增大导磁率,且使电阻率增大,涡流损耗降低。经多次改进,方用0.35mm厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。 近年来世界各国都在积极研究生产节能材料,变压器的铁芯材料已发展到最新的节能材料——非晶态磁性材料2605S2,非晶合