自旋轨道耦合计算探索过程分析
自旋轨道耦合计算过程探索
1.经验总结
1）对于Bi2Se3家族材料，QL内是强的共价结合作用，QL之间是范德瓦尔斯作用力。所以，在优化结构的时候，需要考虑范德瓦尔斯相互作用。
一般，对于一种没有算过的新材料，可以尝试以上五种方法，哪一种最合理就用哪个。Bi2Se3家族材料，经测试最合适的是optPBE-vdW 方法。
3）测试发现，对于1QL和块体，范德瓦尔斯作用的影响不是很影响；对于多个QL厚度的薄膜, QL之间范德瓦尔斯作用的影响比较明显。
4）文献上，很多人直接不优化结构，用实验上的参数，这样算，得到的结果也比较合理。
5）算soc 力廿入LSORBIT=.TRUE.和口LORBMOM=.TRUE.，
比LSORBIT=.TRUE.和GGA_COMPAT = .FALSE.得到的结果更合理。
6）薄膜优化的时候，可以用ISIF=2。
7）计算静态的时候输岀CHARG，能带的时候ISTART可以等于0, ICHARG 等于11。
7）薄膜的结构需要中心对称，切得时候需要注意。
8）计算vdW，需要vasp5.2.12以上的版本，并且将vdw_kernel.bindat文件放到计算的文件夹中。
9）vdW相互作用对结构的影响比较大，对后面的静态计算和能带计算电子态的影响比较小。
10）取合适的K点，可以得到较为合理的结构，对后面电子态的计算影响也不是很大。
2.结构优化
赝势：PAW_GGA_PBE E cut=340 eV Kpoints=10 W X10
ISMER取-5，计算能带时，取0,对应SIGMA=0.05
在MS 中可以在build-Symmetry -中把Bi 2Se s rhombohedral representation （菱形表示）和hexagonal representation （六角表示）相互转换
图中黑色t i、t2、t3基矢围成菱形原胞，用于计算块体，红色方框包含一个五元层计算能带的布里渊区高对称点：
块体：文献中倒空间高对称点坐标r (0 0 O》Z(n n-nn n硼(0 0 0》L( n 0 0)
根据正空间和倒空间坐标的转换关系，得到正空间中高对称点的坐标：
r (0 0 0-Z(0.5 0.5 0.5)-F(0.5 0.5 0)- r (0 0 0)L(0 0 -0.5)
KPOINTS
20
Lin e-mode
Rec
0.0 0.0 0.0 ! r
0.5 0.5 0.5 ! Z
0.5 0.5 0.5 ! Z
0.5 0.5 0.0 ! F
0.5 0.5 0.0 ! F
0.0 0.0 0.0 ! r
! r
0.0 0.0 0.0
0.0 0.0 - -0.5 ! L
[通过比较结构, 发现Ecut=580 , KPOINTS=151515，得到的结构比较靠谱]
3. 块体soc的计算
文献能带结构图：
块体(Bi 2Se3-VASP-GGA-PAW-PBE )
0.66666667
0.33333333
0.0
!K
0.0 0.0 0.0 ! r
0.0 0.0 0.0 ! r
0.5 0.0 0.0 !M
考虑薄膜的对称性
由MS六角结构，沿（001 ）方向切割，可以得到两种以Se原子作为表面原子的薄膜，
如下图，分别为1QL和3QL的两种切法，右图比左图对称性要更好一些，这一区别在计算过程中会导致巨大的区别，我们通过比较，发现，只有右图的结果，才可以得到合理的结果,
尤其是在多个QL的情况。
>
出
2 10
a
我们的结果（未考虑vdW+静态和能带都加soc计算结果与文献基本符合）
4.薄膜的计算
薄膜：Kpoints=1O X10X1
计算能带的K点和石墨烯（六角晶胞的）的K点一样：
KPOINTS
20
Lon e-mode
Rec
用左边结构得到的结果（Bi 2Se3）:
-0.5
\ /
^3
0.0 0.5
Bi2Se3自旋轨道耦合计算
Bi 2Se 3自旋轨道耦合性质的计算 一、模型和基本参数： 图（a ）黑色t 1、t 2、t 3基矢围成Bi 2Se 3菱形原胞，用于计算块体，红色方框包含一个五元层，是构成薄膜的一个QL 。 计算能带的布里渊区高对称点：Г(0 0 0)-Z(π π π)-F(π π 0)-Г(0 0 0)-L(π 0 0)， 根据正空间和倒空间坐标的转换关系， 得到正空间中高对称点的坐标：Г(0 0 0)-Z(0.5 0.5 0.5)-F(0.5 0.5 0)-Г(0 0 0)-L(0 0 -0.5) 空间群： 166号~ R-3M （MS ） ) 3(5 3m R D d （文献） 结构分为：六角晶胞和菱形原胞（Rhombohedral ）两种形式 六角晶胞(hexagon)：含三个五元层，15个原子 菱形原胞（Rhombohedral ）：含5个原子 晶格参数t=9.841, α=24.275 原子坐标： 弛豫值 实验值 Bi(2c) (0.400,0.400,0.400) Bi(2c) (0.398, 0.398, 0.398) Se(1a) (0,0,0) Se(1a) (0,0,0) Se(2c) (0.210, 0.210, 0.210) Se(2c) (0.216, 0.216, 0.216) 赝势：PAW_GGA_PBE E cut =340 eV 块体：Kpoints=11×11×11 薄膜：Kpoints=11×11×1 块体结构优化时，发现Ecut=580，KPOINTS=151515，得到的结构比较合理 计算薄膜真空层统一： 15 ?
ISMER取-5（或取0，对应SIGMA=0.05） 二、计算过程描述： 1）范德瓦尔斯作用力的影响。 手册中一共有5种方法： Correlation functionals：LUSE VDW = .TRUE. the PBE correlation correction AGGAC = 0.0000 Exchange交换functionals vdW-DF vdW-DF2 方法一方法二方法三方法四方法五revPBE optPBE optB88 optB86b rPW86 GGA = RE LUSE_VDW = .TRUE. AGGAC = 0.0000 GGA = OR LUSE_VDW = .TRUE. AGGAC = 0.0000 GGA = BO PARAM1 = 0.1833333333 PARAM2 = 0.2200000000 LUSE_VDW = .TRUE. AGGAC = 0.0000 GGA = MK PARAM1 = 0.1234 PARAM2 = 1.0000 LUSE_VDW = .TRUE. AGGAC = 0.0000 GGA = ML Zab_vdW = -1.8867 LUSE_VDW = .TRUE. AGGAC = 0.0000 经测试，发现方法二optimized Perdew-Burke-Ernzerhof-vdW (optPBE-vdW)是最合适的。并通过比较发现，范德瓦尔斯作用力对块体和单个QL厚度的薄膜的影响很小，对多个QL 厚度的薄膜结构影响比较大，所以优化时需要考虑QL之间的vdW相互作用，而范德瓦尔斯作用力对电子态的影响也比较小，所以，计算静态和能带的时候，可以不考虑。 此外，以往文献中的计算，有的直接采用实验给出的结构参数建模，不再弛豫，计算静态和能带，得到的结果也比较合理。 所以，我们对薄膜采用不优化结构和用optPBE方法优化结构，两种方式。 2）算SOC。 计算材料的自旋轨道耦合性质，一般在优化好的结构基础上，在静态和能带计算是加入特定参数来实现。一般，分两种方式: 第一种是从静态开始，就进行非线性的计算，能带也进行非线性自旋轨道耦合计算。 第二种，则是，在静态时进行非线性计算（按照一般的静态计算进行），产生CHGCAR、WA VECAR，进行能带非线性自旋轨道计算时，读入这两个参数。 V ASP手册推荐使用第二种。 我们通过多次比较发现，使用第一种方法，可以得到更为合理的结果。 3）关于d电子的考虑。 我们分别考虑了Bi原子的两种电子组态： 第一种，含有15个价电子，包含d电子，电子组态5d106s26p3； 第二种，含有5个价电子，不含d电子，电子组态是6s26p3。 通过比较计算结果，发现并没有明显的区别，所有我们选用第二种。
电磁耦合原理及公式
电磁耦合原理及公式 悬赏分：0 - 解决时间：2006-9-10 21:41 定子与转子如何产生感应电压 提问者：jinshoufeng - 一级 最佳答案 磁铁和电流都能够产生磁场，电流的磁场是由电荷的运动形成的，那么磁铁的磁场是如何产生的呢？法国学者安培根据环形电流的磁性与磁铁相似，提出了著名的分子电流的假说。他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起。安培的假说，能够解释各种磁现象。一根软铁棒，在未被磁化的时候，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，软铁棒就被磁化了，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极。磁体受到高温或者受到猛烈的敲击会失去磁性，这是因为在激烈的热运动或机械运动的影响下，分子电流的取向又变得杂乱了。在安培所处的时代，人们对原子结构还毫无所知，因而，对物质微粒内部为什么会有电流是不清楚的。直到20世纪初期，人类了解了原子内部的结构，才知道分子电流是由原子内部的电子的运动形成的。安培的磁性起源的假说，揭示了磁现象的电本质。它使我们认识到，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。 但是仅凭“电荷运动产生磁场”还不足以说明以下三个问题：1.运动电荷周围的磁场为何其磁力线方向符合右手螺旋法则而不是左手螺旋法则？2.通电直导线周围有环形磁场，为何磁力线方向也符合右手螺旋法则而不是左手螺旋法则？3.原子磁矩如何确定N极和S极？唯一的解释只能是“电荷运动时自旋”，自旋产生磁场，磁力线方向与自旋方向有关。“电荷运动时自旋”这一判断虽然是来自于推理，但能够解释一切电磁现象，下面一一讲述： 一、电生磁 电荷静止时不自旋，只产生电场，不产生磁场。 电荷运动时自旋，并在周围产生环形磁场。正电荷运动时的自旋方向和磁场方向为：右手半握，拇指伸开，拇指指向正电荷前进方向，其余四指就指向自旋方向，磁力线方向与自旋方向相同。负电荷运动时的自旋方向和磁场方向为：左手半握，拇指伸开，拇指指向负电荷前进方向，其余四指就指向自旋方向。磁力线方向与自旋方向相反。 通有直流电流的直导线中，电子排着队向前运动，因电子自旋的作用，导线周围有环形磁场。电子自旋方向和磁场方向为：左手半握，拇指伸开，拇指指向负电荷前进方向，其余四指就指向自旋方向，磁力线方向与自旋方向相反。 若将通有直流电流的直导线弯曲成圆形，则环形磁场闭合，对外表现为磁矩。电流方向和磁极方向的关系符合右手螺旋法则：右手半握，拇指伸开，除拇指外的四指指向电流方向，则拇指指向N极方向。 电子绕原子核运动，可视为通有直流电流的圆形导线，对外表现为原子磁矩。电子运动方向和磁极方向的关系符合左手螺旋法则：左手半握，拇指伸开，除拇指外的四指指向电子运动方向，则拇指指向N极方向。 二、电作用于磁
VASP 自旋轨道耦合计算
VASP 自旋轨道耦合计算 已有4532 次阅读2011-9-13 20:37|个人分类:VASP|系统分类:科研笔记 将VASP 的makefile 文件中的 CPP 选项中的 -DNGXhalf, -DNGZhalf, -DwNGXhalf, -DwNGZhalf 这4个选项去掉重新编译VASP才能计算自旋轨道耦合效应。 以下是从VASP在线说明书整理出来的非线性磁矩和自旋轨道耦合的计算说明。 非线性磁矩计算： 1）计算非磁性基态产生WAVECAR和CHGCAR文件。 2）然后INCAR中加上 ISPIN=2 ICHARG=1 或 11 ！读取WAVECAR和CHGCAR文件 LNONCOLLINEAR=.TRUE. MAGMOM= 注意：①对于非线性磁矩计算，要在x, y 和 z方向分别加上磁矩，如 MAGMOM = 1 0 0 0 1 0 ！表示第一个原子在x方向，第二个原子的y方向有磁矩 ②在任何时候，指定MAGMOM值的前提是ICHARG=2（没有WAVECAR和CHGCAR文件）或者ICHARG=1 或11（有WAVECAR和CHGCAR文件），但是前一步的计算是非磁性的（ISPIN=1）。 磁各向异性能（自旋轨道耦合）计算：
注意： LSORBIT=.TRUE. 会自动打开LNONCOLLINEAR= .TRUE.选项，且自旋轨道计算只适用于PAW赝势，不适于超软赝势。 自旋轨道耦合效应就意味着能量对磁矩的方向存在依赖，即存在磁各向异性能（MAE），所以要定义初始磁矩的方向。如下： LSORBIT = .TRUE. SAXIS = s_x s_y s_z (quantisation axis for spin) 默认值： SAXIS=(0+,0,1)，即x方向有正的无限小的磁矩，Z方向有磁矩。 要使初始的磁矩方向平行于选定方向，有以下两种方法： MAGMOM = x y z ! local magnetic moment in x,y,z SAXIS = 0 0 1 ! quantisation axis parallel to z or MAGMOM = 0 0 total_magnetic_moment ! local magnetic moment parallel to SAXIS （注意每个原子分别指定） SAXIS = x y z !quantisation axis parallel to vector (x,y,z)，如 0 0 1 两种方法原则上应该是等价的，但是实际上第二种方法更精确。第二种方法允许读取已存在的WAVECAR（来自线性或者非磁性计算）文件，并且继续另一个自旋方向的计算（改变SAXIS 值而MAGMOM保持不变）。当读取一个非线性磁矩计算的WAVECAR时，自旋方向会指定平行于SAXIS。 计算磁各向异性的推荐步骤是： 1）首先计算线性磁矩以产生WAVECAR 和CHGCAR文件（注意加入LMAXMIX）。 2）然后INCAR中加入： LSORBIT = .TRUE. ICHARG = 11 ! non selfconsistent run, read CHGCAR
自旋轨道耦合计算探索过程分析
自旋轨道耦合计算过程探索 1.经验总结 1）对于Bi2Se3家族材料，QL内是强的共价结合作用，QL之间是范德瓦尔斯作用力。所以，在优化结构的时候，需要考虑范德瓦尔斯相互作用。 一般，对于一种没有算过的新材料，可以尝试以上五种方法，哪一种最合理就用哪个。 Bi2Se3家族材料，经测试最合适的是optPBE-vdW方法。 3）测试发现，对于1QL和块体，范德瓦尔斯作用的影响不是很影响；对于多个QL厚度的薄膜，QL之间范德瓦尔斯作用的影响比较明显。 5）算soc加入LSORBIT=.TRUE.和LORBMOM=.TRUE.， 比LSORBIT=.TRUE.和GGA_COMPAT = .FALSE.得到的结果更合理。 6）薄膜优化的时候，可以用ISIF=2。 7）计算静态的时候输出CHARG，能带的时候ISTART可以等于0，ICHARG等于11。 7）薄膜的结构需要中心对称，切得时候需要注意。 8）计算vdW，需要vasp5.2.12以上的版本，并且将vdw_kernel.bindat文件放到计算的文件夹中。9）vdW相互作用对结构的影响比较大，对后面的静态计算和能带计算电子态的影响比较小。10）取合适的K点，可以得到较为合理的结构，对后面电子态的计算影响也不是很大。 2. 结构优化 赝势：PAW_GGA_PBE E cut=340 eV Kpoints=10×10×10 ISMER取-5，计算能带时，取0，对应SIGMA=0.05 在MS中可以在build-Symmetry -中把Bi2Se3 rhombohedral representation（菱形表示）和hexagonal representation（六角表示）相互转换
隧道及地下结构性能与环境耦合作用机制
学科前沿讲座作业 ——隧道及地下结构性能与环境耦合作用机制本次的土木工程前沿讲座主要是由丁祖德老师为我们讲解，关于隧道及地下结构性能的知识。此次课程包含有三个主题，主题之一：高速铁路隧道基底软岩动力特性及结构安全性研究（疲劳问题）；主题之二：硫酸盐侵蚀环境下隧道结构损伤机制及演化规律（腐蚀问题）；主题之三：地下结构性能与环境耦合作用机制（全寿命：疲劳+腐蚀+其他）。虽然我们不是学的这个方向，但是为了丰富我们的知识体系，拓展我们的知识框架，这个讲座还是非常有意义的。 针对主题一的内容主要讲解了：混凝土和软岩弹塑性损伤模型，隧道基底软岩动变形特性试验，高速铁路隧道底部基岩动力响应特性分析，高速铁路隧道地基长期累积变形分析，基底状况对高速铁路隧道结构性能的影响。 随着改革开放的推移，中国经济飞速发展，为了满足社需需要，高铁就成为发展的一个推动因素，然而高铁的速度快，需要的工艺，施工，技术的要求就更高，稳定性也成为其研究的方向。高速铁路建设由于要求高，结合我们的国家地理位置情况，势必会涉及到大量隧道的开挖。高铁所处的地理位置不同，地下的地质条件也不同，在软弱段会出现沉降问题，这对高铁是一个致命性的问题，需要研究处理，以保证铁路的正常运行，这对隧道的结构动力稳定性要求则更高。隧道还存在一定的结构病害，例如结构开裂、破损、下陷等病害。这些多需要研究处理，以达到设计及运行要求，保证工程的质量，符合社
会需求。在这些研究中会涉及到的主要因素及意义有：隧道衬砌结构和基底围岩的动力损伤量，高速铁路隧道地基长期累积变形，基底状况对高速铁路隧道结构性能的影响，我国高速铁路隧道的合理设计和施工提供科学依据。 研究现状 当列车在不平顺轨道上行驶时，轮轨间相互作用力将会通过轨道系统传递到隧道支护结构上，激起隧道支护结构的振动，从而影响结构的耐久性和使用寿命；同时，随着振动在地层中的传播与扩散，进一步对周边环境产生影响。隧道列车振动响应问题涉及振源、隧道结构和地层的振动响应以及振动响应环境影响等方面。针对列车荷载作用下隧道结构动力响应问题，国内外学者进行了大量研究，但这些研究大多针对的隧道结构本身，对隧道周边围岩动力响应问题研究不多。而对于动力作用下的地层累计变形研究方面，目前主要集中在路基变形研究。早在1955年，有人根据黏土循环三轴试验，提出动应力水平越高，累计变形越大。其后，许多学者基于理论和实验研究，分析加载次数，动应力和围压比值等对土体累计变形影响，但对于列车往复动载作用下隧道基层砂层累计变形研究还是太少。而在丁老师讲解的过程中，还是有这方面的研究。 隧道振动与诸多因素相关，其分析涉及列车、隧道结构、土层的模拟以及相互作用，各分部动力参数的确定以及远、近动力特性的描述。由于解析计算的局限性，采用数值计算方法进行隧道振动响应分析已获得越来越多的认可，逐渐成为隧道列车振动响应分析的主要手
自旋轨道耦合费米气体的研究【毕业作品】
BI YE SHE JI （20 届） 自旋轨道耦合费米气体的研究
自旋轨道耦合费米气体的研究 摘要 本文对于自旋轨道耦合费米气体的研究，是从一维自旋轨道耦合费米气体与三维自旋轨道耦合费米气体这两个方面进行描述的。对一维自旋轨道耦合费米气体的分析是从内容、模型、以及相应处理三个方面进行，主要说明在横向磁场的在光学晶格中的一维自旋轨道耦合的费米气体这个模型，然后运用玻色化的预测进行处理，对自旋轨道耦合相互作用费米气体的相图分析，得出除了一个半填充绝缘相在强电场限制和一个带绝缘体，我们确定一个在弱场中的LE相和在强场中的另一个超导相的结论。在另一方面，对于三维自旋轨道耦合费米气体，我们是在塞曼场的平面内和平面外，对自旋轨道耦合的费米气体超流相进行系统的研究。描述了一些系统所拥有的特征，比如福尔德-弗雷尔配对、马约喇纳费米子、范尔费米子和无间隙的拓扑超流态。 关键词：费米气体、自旋轨道耦合、福尔德-弗雷尔配对、马约喇纳费米子、范尔费米子、拓扑超流态 ABSTRACT The analysis of spin-orbit coupled Fermi gas consists of two aspects, one is the analysis of spin-orbit coupled one dimensional Fermi gas , and another is the analysis of spin-orbit coupled three dimensional Fermi gas. On the one hand, as for the analysis of spin-orbit coupled one dimensional Fermi gas, we investigate it for its introduces, model and research. We discussed that the model of a spin-orbit coupled interacting Fermi gas in the 1D optical lattice with a transverse magnetic field., and then study it by bosonization predition. Studying the phase diagram of a spin-orbit coupled interacting Fermi gas.Finally we conclude that besides a half-filled insulating phase in the strong field limit and a band insulator we identify a LE phase in the weak field and another superconducting phase in the strong field On the other hand, a systematic investigation of the superfluid phases of a spin-orbit coupled Fermi gas with both in-plane and out-of-plane Zeeman fields .There are some characteristics, such as Fulde-Ferrell pairing, Majorana fermions, Weyl fermions and gapless topological superfluidity Key Words: Fermi gas, spin-orbit coupled，Fulde-Ferrell pairing, Majorana fermions, Weyl fermions ，topological superfluidity
光电耦合隔离端子的原理和作用
光电耦合隔离端子的原理和作用 信号隔离的目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来，使测控装置与现场仅保持信号的联系，但不直接发生电联系。随着自动化程度的不断提高，控制和现场电路之间的隔离日益显示出重要性，作为自控系统的核心，控制单元必须与各传感器和执行器可靠地隔离开来，以避免干扰。 光电耦合隔离端子 电路中为什么要使用光耦器件？ 电气隔离的要求。A与B电路之间，要进行信号的传输，但两电路之间由于供电级别过于悬殊，一路为数百伏，另一路为仅为几伏；两种差异巨大的供电系统，无法将电源共用； A电路与强电有联系，人体接触有触电危险，需予以隔离。而B线路板为人体经常接触的部分，也不应该将危险高电压混入到一起。两者之间，既要完成信号传输，又必须进行电气隔离； 运放电路等高阻抗型器件的采用，和电路对模拟的微弱的电压信号的传输，使得对电路的抗干扰处理成为一件比较麻烦的事情——从各个途径混入的噪声干扰，有可能反客为主，将有用信号“淹没”掉； 除了考虑人体接触的安全，又必须考虑到电路器件的安全，当光电耦合器件输入侧受到强电压（场）冲击损坏时，因光耦的隔离作用，输出侧电路却能安全无恙。 以上四个方面的原因，促成了光耦器件的研制、开发和实际应用。光耦的基本作用，是将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离；能以光形式传输信号；有较好的抗干扰效果；输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。 上海联捷电气利用现有的轨道式接线端子连接技术,并加装了电子元器件组成的电路,实现了光电过程的传输耦合。光隔端子具有控制端信号损耗小、切换频率高、无机械触点抖动、无磨损切换、绝缘电压高、不怕振动、不受位置影响且寿命长等优点，因此在自动控制领域得到了广泛应用。
激励磁场对力磁耦合作用的强化机制研究
收稿日期：2017-03-31 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51675155）0引言无损检测技术在不损伤被检测对象的条件下，利用材料因内部结构异常或存在缺陷而引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，来探测其表面或内部缺陷［1］。金属磁记忆技术（MMM ）作为磁性无损检测的一种［2］，能够对铁磁性材料的微裂纹和早期损伤进行检测和评估，得到了研究人员的广泛关注［3］。金属磁记忆的原理是对自发漏磁场进行分析， 而这种自发漏磁场是由材料的应力集中、组织结 构不完整和不均匀引起的［4］，主要物理效应为磁机 械效应和磁弹性效应［5］。金属磁记忆实质上是一 种在地磁场激励作用下的力磁耦合效应，采集到 的是一种弱磁信号，因此它易受到铁磁材料本身 的化学成分、试件尺寸、缺口形状、表面处理工艺和 环境磁场等多种因素的干扰［6］。文献［7］的研究 表明，磁记忆试验得到不同结果的原因可能是弱 磁信号极易受到环境磁场的干扰。文献［8-10］激励磁场对力磁耦合作用的强化机制研究 刘志峰费志洋黄海鸿钱正春 合肥工业大学绿色设计与制造工程研究所，合肥，230009 摘要：力磁耦合作用是金属磁记忆检测等电磁无损检测技术的基础。为了探明外加激励磁场在不同应力水平下对力磁耦合作用的影响机制，从磁导率与应力及环境磁场变化关系的角度，在理论上计算了外加激励磁场下力磁耦合作用下与力和磁单独作用下的表面磁场强度之差ΔH ，并推导出该差值随着拉应力的增大而增大的结论。用预制缺陷的45钢试样进行对照试验，发现激励磁场对力磁耦合作用的影响ΔH 是随着应力的增大而呈类似指数形式递增的。经设计的正交试验验证，激励磁场与应力对磁信号的交互耦合作用显著，且在受力过程中激励磁场对信号的作用水平最大，这与理论分析结果吻合。说明外加激励磁场对力磁耦合作用起到了一定的强化作用。 关键词：激励磁场；力磁耦合；强化；金属磁记忆 中图分类号：TG115.28 DOI ：10.3969/j.issn.1004-132X.2018.09.015开放科学（资源服务）标识码（OSID ）： Study on Strengthening Mechanism of Excitation Magnetic Field to Stress -magnetization Coupling Effects LIU Zhifeng FEI Zhiyang HUANG Haihong QIAN Zhengchun Institute of Green Design and Manufacturing Engineering ，Hefei University of Technology ，Hefei ，230009Abstract ：The stress -magnetization coupling effect was the basis of metal magnetic memory detection and other electromagnetic nondestructive testing technology.To investigate the mechanism of the excitation magnetic field to stress -magnetization coupling effect under different stress levels ，a differential value ΔH ，was calculated theoretically from the relationship of permeability and stress and environmental magnetic field ，which was the difference between the magnetic field strength affected by stress or magnetism interactively and by them individually.It was deduced that ΔH increased with the increases of tensile stresses.A control test was conducted with a prefabricated defective 45steel sample ，and it is found that ΔH ，characterized the effects of the excitation magnetic field on the stress -magnetization coupling ，increases exponentially with the increases of the stresses.And the orthogonal experiment was designed to verify that the interactions between the excitation magnetic field and the stress on the magnetic signals were significant.In the loading processes ，the excitation magnetic fields were the greatest impacts on the signals.These are consistent with the theoretical analyses.The results show that excitation magnetic field plays a certain role in strengthening the stress -magnetization coupling effects. Key words ：excitation magnetic field ；stress -magnetization coupling ；strengthening ；metal magnetic memory ··1108万方数据
自旋-轨道耦合调制下磁纳米结构中电子自旋极化效应
目录 摘要.......................................................................................................................................I Abstract...............................................................................................................................II 第1章 绪论.. (1) 1.1自旋电子学 (1) 1.2 磁纳米结构 (5) 1.3 磁纳米结构中电子自旋极化效应 (8) 1.4 硕士学位论文的研究工作 (11) 第2章 研究方法和理论 (13) 2.1 改进的转移矩阵法 (13) 2.2Landauer-Büttiker超微结构电导理论 (16) 2.3 本章小结 (18) 第3章 自旋-轨道耦合调制下磁垒纳米结构中电子自旋极化效应 (19) 3.1 引言 (19) 3.2 模型和公式 (20) 3.3 结果和讨论 (23) 3.4 本章小结 (30) 第4章 自旋-轨道耦合调制下复合磁电垒纳米结构中电子自旋极化效应 (31) 4.1 引言 (31) 4.2 模型和公式 (32) 4.3 结果和讨论 (36) 4.4 本章小结 (42) 第5章 结论与展望 (44) 参考文献 (46) 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 (52) 致谢 (53) III 万方数据
什么是光电耦合器-其原理作用是什么
什么是光电耦合器?其原理作用是什么 光电产品是我们现代生活中必不可少的一种设备，它为我们的生活带来了诸多的便利。光电产品能够正常的使用，是离不开光电器件的。光电耦合器就是这样一种非常重要的光电器件。但是，小编相信绝大多数读者朋友都不是很了解光电耦合器的原理和作用，下面小编就为大家详细介绍光电耦合器的相关知识，希望带领大家了解这种器件的原理和作用。 光电耦合器简介 什么是光电耦合器呢?它是一种以光为主要媒介的光电转换元件，它能够实现由光到电、再由电到光的转化。光电耦合器又叫光电隔离器。它能够对电路中的电信号产生很好的隔离作用，特别是在照明的电路中，它更是能够有效地保护电路和导线，使光信号和电信号互不干扰，各自进行工作，确保了电源和光源各自的正常有序工作，具有较好的电绝缘能力和防干扰能力。生活中常见的光电耦合器有很多种类，如光电二极管、三极管，光敏电阻、光控型晶闸管，这些都属于很不错的光电耦合器。 光电耦合器原理 那么光电耦合器的工作原理是什么呢?要了解光电耦合器的原理，首先就要了解它的组成部分。光电耦合器主要是由两部分组成，分别是发光源和受光器，这两部分的元件都同时处于一个密闭的空间中，而且彼此之间都是用绝缘的透明壳体隔离。电流工作的方式是以发光源的接线口为输入端，电流从这里进入。以受光器的接线口为输出端，电流从这里输出。当电流进入到发光源中，发光的元件受到电流作用发光，而且光的亮度会因为输入电流的大小而改变。当光照到受光器上，受光器发生反应，电流从这里输出就会成为光电流。 那么什么是光电流呢?它是同时具有光电特性的信号，当这种信号传播到受光器上，受光器就会根据光电流的光照强度输出对应大小的电流，这些电流再回到电路中，就会形成一
电磁兼容基本知识介绍电磁耦合机理
1、传导耦合 导线经过有干扰的环境，即拾取干扰信号并经导线传导到电路而造成对电路的干扰，称为传导耦合，或者叫直接耦合。 在音频和低频的时候由于电源线、接地导体、电缆的屏蔽层呈现低阻抗，故电流注入这些导体时容易传播，当噪声传导到其他敏感电路的时候，就能产生干扰作用。 在高频的时候：导体的电感和电容将不容忽视，感抗随着频率的增加而增加，容抗随着频率的增加而减小。jwL,1/jwC 解决方法:防止导线的感应噪声，即采用适当的屏蔽和将导线分离，或者在骚扰进入明暗电路之前，用滤波的方法将其从导线中除去； 2、共阻抗耦合 当两个电路的电流经过一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路。 3、感应耦合 a）电感应容性耦合 干扰电路的端口电压会导致干扰回路中的电荷分布，这些电荷产生电场的一部分会被敏感电路拾取，当电场随时间变化，敏感回路中的时变感应电荷就会在回路中形成感应电流，这种叫做电感应容性耦合。 解决方法：减小敏感电路的电阻值，改变导线本身的方向性屏蔽或者分隔来实现。 b）磁感应耦合 干扰回路中的电流产生的磁通密度的一部分会被其他回路拾取，当磁通密度随时间变化时就会在敏感回路中出现感应电压，这种回路之间的耦合叫做磁感应耦合。 主要形式：线圈和变压器耦合、平行双线间的耦合等。铁心损耗常常使得变压器的作用类似于抑制高频干扰的低通滤波器。平行线间的耦合是磁感应耦合的主要形式 要想减少干扰，必须尽量减少两导线之间的互感。 4、辐射耦合 辐射源向自由空间传播电磁波，感应电路的两根导线就像天线一样，接受电磁波，形成干扰耦合。干扰源距离敏感电路比较近的时候，如果辐射源有低电压大电流，则磁场起主要作用；如果干扰源有高电压小电流，则电场起主要作用。 对于辐射形成的干扰，主要采用屏蔽技术来抑制干扰。
车辆-轨道耦合动力学理论在轨道
车辆－轨道耦合动力学理论在轨道下沉变形 研究中的应用1 高建敏，翟婉明 西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都（610031） E-mail：jianmingao04@https://www.360docs.net/doc/4d15900920.html, 摘要：提出了将车辆－轨道耦合动力学理论引入轨道下沉变形研究的分析方法。通过将车辆－轨道垂向耦合振动模型和轨道累积下沉计算模型相结合，以轨道结构动力学响应参量和轨面高低不平顺状态变化等作为两者间的联结纽带，从车辆－轨道耦合动力学角度研究了轨道的下沉变形特性。研究结果表明，随着轨道动荷载重复作用次数的增加，轨道下沉量逐渐累积，轨面初始不平顺对轨道下沉变化影响较大。车辆－轨道耦合振动系统和轨道下沉变形处于特定的相互作用过程之中，受轨道累积下沉变形的影响，轮轨力、轨道结构响应加剧。 关键词：车辆；轨道；动力学；累积变形；下沉 中图分类号：U260.11 1. 引言 铁路有碴轨道在运营使用过程中，由于其自身特点，会不可避免地产生残余变形。这种残余变形随着列车荷载的反复作用，逐渐累积，最终导致轨道结构的下沉。轨道累积下沉快慢及下沉量大小直接关系到轨道的维修模式和成本[1]。因此，研究轨道的下沉变形累积特性，预测下沉发展趋势，对经济、合理地安排轨道养护维修，保证列车安全、平稳、不间断运行，具有重要意义。 有关轨道下沉变形的研究最初以试验研究为主，英国、日本、前苏联等国均通过大量试验和现场调查，建立了各自的轨道下沉（主要是道床）计算模型[2~5]，我国在道床下沉计算模型方面也有研究，但相对较少[1,6]。近年来，随着计算机技术的大力发展，使大型仿真分析研究成为可能，研究人员开始探索利用计算机仿真技术，通过数值算法，从理论角度深入研究有如轨道下沉这样的复杂问题，代表性国家主要有英国、瑞典和日本[7~9]。国内在轨道下沉仿真分析方面开展的研究甚少，至今尚未看到较为相关的文献资料。因此，本文在国外研究经验基础上，基于车辆－轨道耦合动力学理论和轨道下沉变形法则，通过将车辆－轨道耦合振动系统和轨道下沉变形相联结，开展了有关轨道动态下沉变形特性以及车辆－轨道耦合振动系统与轨道下沉变形间相互影响关系的研究。 2 研究方法及仿真计算模型 2.1 轨道下沉研究方法 铁路运输属轮轨系统运输模式，车辆与轨道系统处于特定的耦合振动形态之中，车辆与轨道相互作用，轨道几何形位的变化，轨道结构的变形和损伤，是车辆系统和轨道系统相互作用再加上外界自然因素的影响而形成的。轨道的下沉变形是由于列车－轨道相互作用产生的轨道动荷载诱发而产生的，而轨道下沉变形结果又会叠加于原始轨道形态之上，进一步影响到车辆与轨道动态作用。可见，轨道的下沉变形和车辆－轨道耦合系统之间是一个相互作用的过程，研究轨道的下沉变形离不开对车辆－轨道耦合振动系统的分析和研 1. 本课题得到教育部创新团队计划资助（IRT0452）、国家博士学科点基金项目（20030613011）和西南交通大学博士创新基金的资助。
VASP自旋轨道耦合计算错误汇总
VASP自旋轨道耦合计算错误汇总 静态计算时，报错： VERY BAD NEWS!Internal内部error in subroutine子程序IBZKPT: Reciprocal倒数的lattice and k-lattice belong to different class of lattices.Often results are still useful (48) INCAR参数设置： 对策：根据所用集群，修改INCAR中NPAR。将NPAR=4变成NPAR=1，已解决！ 错误：sub space matrix类错误 报错：静态和能带计算中出现警告：WARNING:Sub-Space-Matrix is not hermitian共轭in DAV 结构优化出现错误： WARNING:Sub-Space-Matrix is not hermitian in DAV4-4.681828688433112E-002 对策：通过将默认AMIX=0.4，修改成AMIX=0.2（或0.3），问题得以解决。 以下是类似的错误： WARNING:Sub-Space-Matrix is not hermitian in rmm-3.00000000000000 RMM:22-0.167633596124E+02-0.57393E+00-0.44312E-0113260.221E+00BRMIX: very serious problems the old and the new charge density differ old charge density:28.00003new28.060930.111E+00 错误： WARNING:Sub-Space-Matrix is not hermitian in rmm-42.5000000000000 ERROR FEXCP:supplied Exchange-correletion table is too small,maximal index:4794 错误：结构优化Bi2Te3时，log文件： WARNING in EDDIAG:sub space matrix is not hermitian1-0.199E+01 RMM:2000.179366581305E+01-0.10588E-01-0.14220E+007180.261E-01 BRMIX:very serious problems the old and the new charge density differ old charge density:56.00230new124.70394 66F=0.17936658E+01E0=0.18295246E+01d E=0.557217E-02 curvature:0.00expect dE=0.000E+00dE for cont linesearch0.000E+00 ZBRENT:fatal error in bracketing please rerun with smaller EDIFF,or copy CONTCAR to POSCAR and continue 但是，将CONTCAR拷贝成POSCAR，接着算静态没有报错，这样算出来的结果有问题吗？ 对策1：用这个CONTCAR拷贝成POSCAR重新做一次结构优化，看是否达到优化精度！ 对策2：用这个CONTCAR拷贝成POSCAR，并且修改EDIFF（目前参数EDIFF=1E-6）,默认为10-4 错误： WARNING:Sub-Space-Matrix is not hermitian in DAV1-7.626640664998020E-003 网上参考解决方案： 对策1：减小POTIM:IBRION=0，标准分子动力学模拟。通过POTIM控制步长。 POTIM：当IBRION=1,2或3时，是力的一个缩放常数（相当于确定原子每步移动的大小），默认值为0.5。 对策2：改IBRION=1，采用准牛顿算法来优化原子的位置。 原IBRION=2，采用共轭梯度算法来优化原子的位置 对策3：修改ISMEAR 对策4：换成CG弛豫（共轭梯度算法）IBRION=2(决定结构优化过程中，原子如何移动或弛豫) IBRION=2离子是否运动，1不运动但做NSW外循环。0动力学模拟，1准牛顿法离子弛豫 2CG法离子弛豫，3采用衰减二阶运动方程离子弛豫， INCARrelax中设置IBRION=2，未解决！ 对策5：用的CG算符，出现的错误是CG算符不能算，在INCAR中加上IALG=Fast（电子优化采用blocked Davidson 方法[IALGO=38:IALG=Normal]和RMM-DIIS算法[IALGO=48:IALG=Very_Fast]混合）试一试
自旋-轨道耦合
自旋-轨道作用[编辑] 在量子力学里，一个粒子因为自旋与轨道运动而产生的作用，称为自旋-轨道作用（英语：Spin–orbit interaction），自旋-轨道效应或自旋-轨道耦合。最著名的例子是电子能级的位移。电子移动经过原子核的电场时，会产生电磁作用．电子的自旋与这电磁作用的耦合，形成了自旋-轨道作用。谱线分裂实验明显地侦测到电子能级的位移，证实了自旋-轨道作用理论的正确性。另外一个类似的例子是原子核壳层模型（shell model）能级的位移。 半导体或其它新颖材料常常会涉及电子的自旋-轨道效应。自旋电子学专门研究与应用这方面的问题。 目录 [隐藏] 1 电子的自旋-轨道作用 1.1 磁场 1.2 磁矩 1.3 哈密顿量微扰项目 1.4 能级位移 2 参阅 3 参考文献 4 外部链接 电子的自旋-轨道作用[编辑] 在这篇文章里，会以相当简单与公式化的方式，详细地讲解一个束缚于原子内的电子的自旋-轨道作用理论。这会用到电磁学、非相对论性量子力学、一阶微扰理论。这自旋-轨道作用理论给出的答案，虽然与实验结果并不完全相同，但也相当的符合。更严峻的导引应该从狄拉克方程开始，也会求得相同的答案。若想得到更准确的答案，则必须用量子电动力学来计算微小的修正。这两种方法都在本条目范围之外。 磁场[编辑] 虽然在原子核的静止参考系 (rest frame) ，并没有磁场；在电子的静止参考系，有磁场存在。暂时忽略电子的静止参考系不是惯性参考系，则根据狭义相对论[1]，磁场是 ；(1) 其中，是电子的速度，是电子运动经过的电场，是光速。 以质子的位置为原点，则从质子产生的电场是 ； 其中，是质子数量（原子序数），是单位电荷量，是真空电容率，是径向单位矢量，是径向距离，径向矢量是电子的位置。 电子的动量是 ； 其中，是电子的质量。 所以，作用于电子的磁场是 ；(2)
ADF教程：如何计算自旋轨道耦合矩阵元SOCME
ADF教程：如何计算自旋-轨道耦合矩阵元SOCMEs 前言： 自旋-轨道耦合对于磷光很重要，因为如果二者耦合如果严格为0，那么单重态和三重态之间的跃迁就会成为禁阻跃迁，就不会有磷光发生。 有时候我们需要关心某个特定几何结构下（例如S0态与T1态势能面交叉点处），S0态与T1态之间自旋轨道耦合。用算符来表示即：