磁分離技術(shù)與磁性邏輯的實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文的主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種基于顆粒尺寸和其他性質(zhì)的新方法來(lái)對(duì)顆粒進(jìn)行分離,該方法通過(guò)同時(shí)使用時(shí)變磁場(chǎng)和光刻在基片表面的磁性薄膜來(lái)控制磁性顆粒的運(yùn)動(dòng)。
　　在本文的前半部分,本人考察了在永久磁化的鈷磁陣列上由外加多頻磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的磁性粒子的運(yùn)動(dòng)狀況。本部分主要通過(guò)結(jié)合理論與仿真來(lái)分析磁勢(shì)能的性質(zhì),使得不同尺寸的粒子實(shí)現(xiàn)相反的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于確認(rèn)了靜態(tài)磁力是導(dǎo)致兩種粒子發(fā)生分離的根本原因。本人首先分析了最簡(jiǎn)化的力學(xué)模型,證明了靜態(tài)

2、磁力的主要作用是對(duì)反向相位產(chǎn)生延遲;然后,通過(guò)對(duì)完整力學(xué)模型的研究,本人推導(dǎo)出了可以實(shí)現(xiàn)兩種粒子發(fā)生分離的相位范圍。根據(jù)這些理論成果,本人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察粒子尺寸和靜態(tài)磁力系數(shù)對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)方向的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與大部分的理論相吻合。這些結(jié)果不僅從實(shí)驗(yàn)上證明了本人和該領(lǐng)域其他研究者的正確性,也從理論上闡述了磁性棘輪的分離性在本文的后半部分,本人研究了一種本質(zhì)上不同的分離顆粒的方法,該方法不是通過(guò)控制勢(shì)能的移動(dòng),而是借用了電子電路的概念。具體來(lái)

3、說(shuō),本人開(kāi)發(fā)了一套理論模型來(lái)闡述構(gòu)建與電子半導(dǎo)體類似的磁性基片的可行性,該基片利用水平平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)鎳鐵軟磁陣列。該部分的目標(biāo)是通過(guò)設(shè)置相鄰軟磁體之間的間距和控制外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度和頻率來(lái)使物質(zhì)傳導(dǎo)或者絕緣。從某種程度上,這和電子半導(dǎo)體材料通過(guò)控制內(nèi)部原子距離和其他參數(shù)來(lái)調(diào)整導(dǎo)帶和價(jià)帶是類似的。通過(guò)仿真,本人證明了粒子主要有兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),包括粒子環(huán)繞單個(gè)磁體運(yùn)動(dòng)的絕緣狀態(tài)和粒子流過(guò)多個(gè)磁體的導(dǎo)體狀態(tài),并繪制了理論狀態(tài)表來(lái)展示這兩種狀