表面磁光克尔效应

磁光克尔效应研究

摘要:当光电子技术日益在新兴高科技领域获得广泛应用的同时，以磁光效应原理为背

景的磁光器件显示了其独特的性能和广阔的应用前景，引起了人们的浓厚兴趣。表面磁光克尔效应，作为测量材料磁光特性特别是薄膜材料的物性的一种有效方法，已被广泛应用于磁有序、磁各向异性、多层膜中的层间耦合以及磁性超薄膜的相变行为等问题的研究。本文简单介绍了什么是磁光克尔效应、磁光克尔效应的发展、以及表面磁光克尔效应作为一种测量方法的原理、实验装置和发展。

关键词:磁光克尔效应;磁光特性;表面磁光克尔效应

1.引言

1845年，Michael Faraday发现当给玻璃样品加一磁场时，透射光的偏振面将发生旋转，首次发现磁光效应。随后他在处于外加磁场中的金属表面做反射实验，但由于他所谓的表面不够平整，因而实验结果不能使人信服。1877年John Kerr在观察偏振光从抛光过的电磁铁磁极反射出来时，发现了磁光克尔效应(magneto-optic Kerr effect)。1985年Moog和Bader两位学者对铁超薄膜磊晶成长在金单晶(100)面上的磁光克尔效应做了大量实验，成功得到一原子层厚度磁性物质的磁滞回线

光声效应

光声效应是在1880年由A.G.贝尔发现的。

机理：当物质受到光照射时,物质因吸收光能而受激发，然后通过非辐射消除激发的过程使吸收的光能（全部或部分）转变为热。如果照射的光束经过周期性的强度调制，则在物质内产生周期性的温度变化，使这部分物质及其邻近媒质热胀冷缩而产生应力（或压力）的周期性变化，因而产生声信号，此种信号称光声信号。光声信号的频率与光调制频率相同，其强度和相位则决定于物质的光学、热学、弹性和几何的特性。

光声光谱技术。由于光声效应中产生的声能直接正比于物质吸收的光能，而不同成分的物质在不同光波波长处出现吸收峰值，因此当具有多谱线（或连续光谱）的光源以不同波长的光束相继照射样品时，样品内不同成分的物质将在与各自的吸收峰相对应的光波波长处产生光声信号极大值，由此得到光声信号随光波波长改变的曲线称为光声谱。

光声光谱实际上代表物质的光吸收谱，因此利用光声效应可以检测物质的组分。由此研制成功一种新的光谱分析的工具──光声光谱仪，它广泛用于气体及各种凝聚态物质的微量甚至痕量分析。由于它的检测灵敏度高，特别是由于它对样品材料没有限制，不论透明或不透明、固体或半固体（包括粉末、污迹、乳胶或生物样品等）都可以进行分析，从而成为传统光

纳米材料的磁光性能

磁光效应

磁光效应就是指极化光与磁性物质交互作用后所产生的一种效应。它分为Faraday效应和Kerr效应。1846年，Faraday发现在玻璃样品上加上磁场时，透射光的极化面发生旋转，这就是Faraday效应。如图1(a)所示，红色表示加在物质上的磁场或磁化作用，黄线表示极化光，极化光通过被磁化的物质后产生Faraday效应。注意，所加磁场的方向与光束行进的方向平行。1877年Kerr在观察极化光束从磁性物质反射后，光束的极化以及强度有了改变，这就是磁光科尔效应(magneto-ptical Kerr effect, MOKE)。如图1(b)所示。

图 1

随着铁磁物质磁化强度矢量M的方向相对于材料的表面和人射光束的人射平面的取向，MOKE实际上分为3种效应:纵向MOKE、极性MOKE(Polar MOKE)和横向MOKE。可以用图形清晰地分别表示如下。

纵向MOKE是由于磁化强度矢量处于材料的表面内并平行于入射平面，如图2(a)所示。通常用s极化和P极化分别表示垂直和平行于入射平面光的极化。纵向MOKE简单，其人射光束或者只在s平面或者只在P平面极化， 因此其反射光就转变为椭圆极化光。椭圆的主轴常常围绕着主平面有些微的

光伏逆变器防孤岛效应实验

光伏并网逆变器防孤岛效应实验

周璇

根据2009年8月3日北京鉴衡认证中心公布的CGC/GF001︰2009《并网光伏发电专用逆变器技术要求和实验方法》。IECG2006《光伏并网系统用逆变器防孤岛测试方法》的相关要求，并网逆变器产品必须严格进行出厂试验和型式试验。根据IEEE1547和UL1741的相关规定。光伏并网逆变器必须具有防孤岛效应自动保护功能。

原理：

在电容器串联的电路里,只有与外电路相连接的两个极板（注意：不是同一电容器的极板）有电流流动（电荷交换），其他极板的电荷总量是不变的，所以称为孤岛。 孤岛是一种电气现象，发生在一部分的电网和主电网断开，而这部分电网完全由光伏系统来供电。在国际光伏并网标准化的课题上这仍是一个争论点，因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量，在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。所以，逆变器通常会带有防止孤岛效应装置。被动技术（探测电网的电压和频率的变化）对于平衡负载很好条件下通电和重新通电两种情况下的孤岛防止还不够充分，所以必须结合主动技术，主动技术是基于样本频率的移位、流过电流的阻抗监测、相位跳跃和谐波的监控、正反馈方法、或对不稳定电流和相位的

光弹性效应实验报告

实验原理：

1. 光弹性效应：有些光学介质在自然状态下没有双折射性质，但当

受到机械力作用时，出现双折射现象，应力解除后现象随之消失， 这种现象称为光弹性效应。

把具有明显光弹性效应的物质称为光敏物质，其他称为非光敏物质。

在实际应用中，可以用光敏物质做成与待分析部件相似的模型，按部件实际受力情况施加相应的应力。模型的各受力点产生相应的双折射，即o光与e光折射率no与ne不同，各点折射率差与改点内应力成正比，即

no-ne=k

K为常数。利用此原理制成的仪器称为光弹仪。

2.全息光弹法

全息光弹法是利用全息干涉原理研究光弹性效应的技术。光路图如图

4-1-1

在一个全息照相用的防震台上，让激光束经分束镜分为两束。一束经扩束镜，准光镜成为平行光，再通过偏振片和四分之一波片成为圆偏振光，经毛玻璃散射后照射待测模型，透过模型投射于全息干板上，这束光称为物光；另一束光经另一套扩束镜，准光镜，偏振片和四分之一波片，成为一束圆偏振光的平行光束，直接投射于全息干板上。物光与参考光须同时左旋或右旋的圆偏振光。在模型未加外力时，让物光和参考光同时投射于全息干板上做第一次

曝光，记录一次全息条纹；然后给模型加上适当应力，在做第二次曝光。经两次曝光记录了两套干涉条纹

第22卷第12期2010年12月

钢铁研究学报

Vol.22,No.12December2010

JournalofIronandSteelResearch

铁磁试件应力磁化过程中的磁化反转效应

任尚坤, 周 莉, 付任珍

(南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,江西南昌330063)

摘 要:在反复加载-卸载条件下,测量了35号冷轧钢试件在不同的最大拉应力作用下试件表面某确定点漏磁场随拉应力的对应关系,并进行了讨论和分析。建立了两种应力磁效应的数学模型,即应力磁化反转效应的应力等效磁场模型和应力磁化反转效应的磁导率模型。理论模型都能很好地反映应力磁化耦合的反转现象,和试验数据基本一致。理论模型的建立进一步证明了金属磁记忆定量检测的可能性。关键词:金属磁记忆检测;无损检测;力 磁效应

中图分类号:TG115 28 文献标志码:A 文章编号:1001 0963(2010)12 0048 05

MagnetizingReversionEffectofFerromagneticSpecimensin

ProcessofStress Magnetizing

RENShang kun, ZHOULi, FURen

第一节 苯的结构和休克尔规则

一．苯的分子结构

苯是芳香族化合物的代表，在苯系芳烃中都含有苯环。熟悉苯的分子结构，是研究芳香 性的基础。

1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发，根据苯的一元取代物只有一种，提出了苯的环状结构。这就是我们至今仍在使用的苯的凯库勒式。

这个式子虽然可以说明苯分子的组成和原子间的连接次序，但仍存在着问题：凯库勒式既然含有三个双键，为什么苯不起类似烯烃的加成反应；按照凯库勒式，苯的邻二取代物应当有（1）和（2）两种，但实际上只有一种。

（1） （2）

由于上述矛盾问题的存在，引起了化学家对苯结构的极大兴趣，对苯的结构的研究作了大量的工作，提出了不同的结构来表示苯的结构。凯库勒本人曾用两个凯库勒式之间的摆动来表示苯分子的真实结构。

还有化学家分别提出了对位键结构式、双环结构式、棱型结构式、向心结构式等来表示苯的结构。

对位键结构式双环结构式 棱型结构式 向心结构式

但这些结构式都不能反映苯的实际情况，因而陆续被淘汰了，而且其中的双环结构式（Dewar苯）和棱型结构式（棱烷）所代表的化合物已被合成，它们是苯的价键异构体。

上一世纪的三十年代，鲍林在凯库勒苯的结构式基础上，提出了苯的共振结构。共

振论能广泛的用于说明和解

微成形中基于尺寸效应的表面层模型建立

*

摘要：微产品成形分析和设计必须考虑到尺寸效应的影响。尺寸效应存在两种模型，一种是“晶粒尺寸”

效应，另一种是“特征尺寸”效应。本文主要介绍国内外研究者针对这两种尺寸效应所做的各种成形工艺实验对试样成形和材料性能的影响，以及根据所出现的效应在有限元模拟中建立的表面层模型。研究结果表明，“晶粒尺寸”效应的影响主要体现在试样的应变分布，塑性变形以及变形的均匀性；“特征尺寸”效应对材料流动应力、变形摩擦力等方面表现出不同于宏观尺寸的现象；在有限元模拟中建立的表面层模型的模拟结果很好的解释了这些现象。

关键词 微成形 尺寸效应 表面层模型

The creation of the surface layer model based on the size

effect in micro-forming

Abstract: Forming analysis and design of micro-products must take into account the size effect. Size effect has two models, one is the \size\effect, the other is

晶体光折变效应及其三维 全息信息存储实验系统

实 验 说 明 书

北京方式科技有限责任公司

本实验为一个典型的非线性光学类本科生综合物理实验，包含了弱光非线性光学，二波 耦合理论，布拉格衍射原理，光折变三维全息信息存储技术，光学傅立叶变换，晶体材料的 非线性光学特性等基本知识。学生通过实验，一方面了解基本物理知识，还了解了一定的光 子学技术学科前沿知识。最重要的是本实验能为学生的实际科研能力打下一个良好的基础， 通过实验预习，相关文献阅读，实验现象的观察，实验数据的测量、分析和总结，在实际动 手能力，科研思维，实验技术，实验技能、技巧等方面都得到良好的锻炼。

目的：通过本实验，了解弱光非线性光学，光折变效应，二波耦合理论，铁电晶体材料- 铌算锂晶体光学特性等光学基础知识，掌握一定的晶体光折变三维全息信息存储技术，空间 光调制技术，CCD 技术应用，光学傅立叶变换等，为科研实验和工作打下一个良好的实验基 础。

一、实验原理

光折变体三维全息信息存储中，信息存储通过两束相干光波在光折变介质中耦合进行全 息记录。由此可见，光折变体三维全息存储技术的基础是光折变效应和二波耦合，所以，在 本章中我们首先介绍光折变效应及其动力学方程，全息

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第12 届中国光伏大会暨国际光伏展览会优秀论文选登 (十五)

PI D效应及影响因素

常熟阿特斯阳光电力科技有限公司 ■ 曾雪华张志根蒋建平

摘要：依据相关测试标准，再现了PID效应，并研究组件PID效应的影响因素，为后续组件PID改善提供参考。

关键词：PID效应；光伏组件。影响因素

一引言

是形成上述具有PID效应的漏电流的主要载流介太阳能是未来具有广泛应用前景的新能源。 质，如图1所示。

近几年的研究表明，存在于晶体硅光伏组件中的 电路与其接地金属边框之间的高电压，会造成组 件光伏性能的持续衰减，业内称之为电位诱导衰

减(PID)。本文主要揭示PID的形成机理，并依据 金属 相关测试标准在实验室再现了PID现象，探讨温框架

度、湿度及电压等因素对组件PID效应的影响，从

而为降低甚至避免组件的Pm效应提供支持。

图漏电流路径

二PID的形成机理

PID效应现象最容易在潮湿的环境下发生， 三实验室再现 且其活跃程度与潮湿程度相关；同时组件表面被 本中心进行PID的主要方式有两种：一种是导电性、酸性、碱性以及带有离子的物体的污染程 高温、高湿环境下给组件内部电路和边框施加负度，也与上述衰减现象的发生有关。在实际的应用