[發(fā)明專利]多鐵性液體物理特性測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810186510.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN108445058B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高榮禮;符春林;蔡葦;陳剛;鄧小玲;王振華;吳恒;周蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N27/30
• 分類號(hào): G01N27/30
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 龍玉洪

本發(fā)明公開了一種多鐵性液體物理特性測(cè)試裝置，包括測(cè)試容器，所述測(cè)試容器包括環(huán)狀的中間層和分別位于該中間層兩側(cè)的兩個(gè)電極，兩個(gè)所述電極與中間層合圍形成具有容置腔的密封結(jié)構(gòu)，所述中間層上具有可封閉的進(jìn)液孔和出氣孔，所述進(jìn)液孔和出氣孔均與容置腔連通；所述中間層采用絕緣材料，所述電極為片狀，且采用非磁性的透明導(dǎo)電材料。采用本發(fā)明提供的多鐵性液體物理特性測(cè)試裝置，結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)巧妙，易于實(shí)現(xiàn)，能夠準(zhǔn)確測(cè)得多鐵性液體的磁學(xué)性能、電學(xué)性能、光學(xué)性能以及多場(chǎng)耦合效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多鐵性液體材料性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多鐵性液體物理特性測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

隨著全球信息化的快速發(fā)展、大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，不斷產(chǎn)生的信息量呈爆炸式增長(zhǎng)，對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力(容量和讀寫速度)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。磁存儲(chǔ)是目前最重要的存儲(chǔ)技術(shù)，由于“磁寫磁讀”原理和微電子工藝的限制其存儲(chǔ)速度已趨近極限，如何提高存取速度是當(dāng)前面臨的重要問題。因此，研發(fā)新型的“讀寫”技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外研究的重要趨勢(shì)。在眾多的讀寫技術(shù)中，利用多鐵性材料磁電耦合效應(yīng)的“電寫磁讀”技術(shù)由于具有速度快、功耗低、非易失性等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。

通過調(diào)控磁性核/鐵電殼材料的組成、電/磁場(chǎng)等因素可以有效調(diào)控磁性/鐵電性大小的變化，從而增大磁電耦合系數(shù)。雖然通過調(diào)控磁/極化的變化量實(shí)現(xiàn)了核殼結(jié)構(gòu)磁電耦合效應(yīng)的增強(qiáng)，但這種結(jié)構(gòu)的耦合(感應(yīng)磁/極化)機(jī)制決定了磁/極化方向難以改變。若能通過外場(chǎng)調(diào)控其磁/極化方向，則能大幅提高磁電耦合效應(yīng)。

我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)：液體中的磁性微粒能夠隨外磁場(chǎng)方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，其磁化方向隨之發(fā)生相應(yīng)改變。此外，液體中的鐵電性微粒在外電場(chǎng)作用下能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)并改變其極化方向。基于此，我們?cè)O(shè)想將鐵磁-鐵電核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合微粒分散在液體中形成“多鐵性液體”，利用液體中鐵磁-鐵電微粒在磁/電場(chǎng)作用下能改變其磁/極化方向的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電/磁場(chǎng)對(duì)磁/極化方向的有效調(diào)控而獲得強(qiáng)磁電耦合效應(yīng)。

此外，利用液體中微粒狀態(tài)的變換可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，制作容量大、成本低的“液態(tài)HDD硬盤”。相對(duì)于固態(tài)的多鐵材料而言，多鐵性液體具有如下特點(diǎn)：1、多鐵材料具有可流動(dòng)性，其形態(tài)是無定形的；2、多鐵性微粒由于同時(shí)具有鐵電性和磁性，因此在電場(chǎng)或磁場(chǎng)作用下，具有多鐵性的微粒能夠發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而且由于在液體中，所以其矯頑場(chǎng)會(huì)比較小，由于布朗運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)或磁場(chǎng)下的轉(zhuǎn)向更容易。3、在電場(chǎng)或磁場(chǎng)作用下，固態(tài)多鐵材料中電疇的取向只能沿著接近于電場(chǎng)方向的某些取向，并不一定沿著電場(chǎng)方向，而對(duì)于鐵電性液體而言，由于鐵電微粒可以在液體中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，因此其電疇的取向可以完全沿著電場(chǎng)方向。

雖然多鐵性液體同時(shí)具有鐵電性、磁性和流動(dòng)性，因此也許會(huì)具有許多獨(dú)特的電學(xué)、磁學(xué)、流體力學(xué)、光學(xué)和聲學(xué)特性，但是由于多鐵性液體同時(shí)具有固體多鐵性材料的磁電性能、又具有液體的流動(dòng)性。因此，測(cè)量多鐵性液體的性能不但需要測(cè)量電學(xué)性能，還需要測(cè)量磁學(xué)性能，同時(shí)，還需要考慮到液體的流動(dòng)性。因此，不能照搬普通固體材料的測(cè)量裝置。然而，目前沒有一種裝置能夠測(cè)試多鐵性液體的電性能、磁性能、光學(xué)性能以及磁電耦合效應(yīng)。解決以上問題成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多鐵性液體物理特性測(cè)試裝置，其能夠測(cè)得多鐵性液體的磁學(xué)性能、電學(xué)性能、光學(xué)性能以及多場(chǎng)耦合效應(yīng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種多鐵性液體物理特性測(cè)試裝置，包括測(cè)試容器，其要點(diǎn)在于：所述測(cè)試容器包括環(huán)狀的中間層和分別位于該中間層兩側(cè)的兩個(gè)電極，兩個(gè)所述電極與中間層合圍形成具有容置腔的密封結(jié)構(gòu)，所述中間層上具有可封閉的進(jìn)液孔和出氣孔，所述進(jìn)液孔和出氣孔均與容置腔連通；所述中間層采用絕緣材料，所述電極為片狀，且采用非磁性的透明導(dǎo)電材料。

采用以上結(jié)構(gòu)，將待測(cè)的多鐵性液體從進(jìn)液孔注入，容置腔內(nèi)的氣體則會(huì)從出氣孔排出，當(dāng)容置腔內(nèi)充滿多鐵性液體后，即可停止注入多鐵性液體，并封堵進(jìn)液孔和出氣孔，然后通過兩個(gè)電極對(duì)多鐵性液體進(jìn)行磁學(xué)性能、電學(xué)性能、光學(xué)性能以及多場(chǎng)耦合效應(yīng)的測(cè)試。