磁分離技術(shù)與磁性邏輯的實現(xiàn).pdf

1、本文的主要目標(biāo)是開發(fā)一種基于顆粒尺寸和其他性質(zhì)的新方法來對顆粒進(jìn)行分離,該方法通過同時使用時變磁場和光刻在基片表面的磁性薄膜來控制磁性顆粒的運(yùn)動。
　　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驅(qū)動的磁性粒子的運(yùn)動狀況。本部分主要通過結(jié)合理論與仿真來分析磁勢能的性質(zhì),使得不同尺寸的粒子實現(xiàn)相反的運(yùn)動規(guī)律,其主要創(chuàng)新點在于確認(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化的力學(xué)模型,證明了靜態(tài)

2、磁力的主要作用是對反向相位產(chǎn)生延遲;然后,通過對完整力學(xué)模型的研究,本人推導(dǎo)出了可以實現(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)行了實驗來觀察粒子尺寸和靜態(tài)磁力系數(shù)對粒子運(yùn)動方向的影響,實驗結(jié)果與大部分的理論相吻合。這些結(jié)果不僅從實驗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,該方法不是通過控制勢能的移動,而是借用了電子電路的概念。具體來

3、說,本人開發(fā)了一套理論模型來闡述構(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)磁場來驅(qū)動鎳鐵軟磁陣列。該部分的目標(biāo)是通過設(shè)置相鄰軟磁體之間的間距和控制外加磁場的強(qiáng)度和頻率來使物質(zhì)傳導(dǎo)或者絕緣。從某種程度上,這和電子半導(dǎo)體材料通過控制內(nèi)部原子距離和其他參數(shù)來調(diào)整導(dǎo)帶和價帶是類似的。通過仿真,本人證明了粒子主要有兩種運(yùn)動狀態(tài),包括粒子環(huán)繞單個磁體運(yùn)動的絕緣狀態(tài)和粒子流過多個磁體的導(dǎo)體狀態(tài),并繪制了理論狀態(tài)表來展示這兩種狀