本文關鍵詞：多層納米石墨烯結構的磁化特性及熱力學性質研究

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【摘要】：近年來,納米石墨烯由于其獨特結構特征,以及特有的物理和化學性質受到了極大的關注,被認為是碳基材料的未來之星。納米石墨烯在磁學、電子學、傳感器、儲能、生物醫(yī)學等諸多領域展現出巨大的應用潛能。理論研究納米石墨烯結構的磁化特性和熱力學性質具有十分重要意義。本文針對雙層和三層的納米石墨烯結構Ising模型,在考慮交換作用、磁晶各向異性和橫場的共同作用下,詳細研究了各類物理參數對多層石墨烯結構的磁化特性和熱力學性質的影響。雙層結構的亞鐵磁納米石墨烯在改變上層子格各物理參數時,磁矩均隨溫度的增加而減小,改變下層子格交換作用bJ、磁晶各向異性bD時,出現了新的曲線類型,即在低溫時磁矩隨溫度變化曲線上出現一個極值然后磁矩迅速減小。這一現象在研究各參數對磁化率的影響中得到證實,隨著交換作用、磁晶各向異性及橫場的變化,磁化率在某些參數下均出現了含有兩個峰值的情況,尤其是在bJ、bD變化時。另外,截止溫度曲線的形狀各異,截止溫度隨著磁晶各異性aD(bD)增加而減小,隨著橫場a?(b?)的增加而減小。內能隨著溫度的升高而增加并出現拐點,之后增加速度加快。比熱曲線同樣出現典型的多峰值現象。系統(tǒng)矯頑力隨bD和aJ的減小而減小,隨a?的減小而增大。各物理參數相互競爭的結果使系統(tǒng)出現亞穩(wěn)態(tài),導致磁滯回線會出現多個環(huán)。三層結構的納米石墨烯的總平均磁矩曲線的形狀受到內部子格的影響較大。在一定物理參數范圍內,磁矩曲線也出現了凸起現象,特別是變化層間交換作用abJ時,磁矩出現凸起區(qū)域變大的情況。截止溫度以及內能比熱的變化規(guī)律與雙層結構的納米石墨烯相類似。磁滯回線也出現了多環(huán)現象。
【關鍵詞】：磁性石墨烯 磁矩 截止溫度 內能 磁滯回線
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 納米石墨烯的簡介9-13
• 1.1.1 納米石墨烯的發(fā)現和性質9-10
• 1.1.2 納米石墨烯的研究進展10-11
• 1.1.3 納米石墨烯材料的應用前景11-13
• 1.2 Ising模型的簡介13
• 1.3 研究方法及內容13-15
• 第2章 雙層納米石墨烯結構的磁化特性和熱力學性質15-41
• 2.1 雙層納米石墨烯結構的相關有效場理論15-18
• 2.1.1 模型及哈密頓量15-16
• 2.1.2 相關有效場理論16-18
• 2.2 磁矩和磁化率18-27
• 2.2.1 磁矩和磁化率的公式18-22
• 2.2.2 上層子格物理參數對磁矩和磁化率的影響22-25
• 2.2.3 下層子格物理參數對磁矩和磁化率的影響25-27
• 2.3 截止溫度27-31
• 2.3.1 上層子格物理參數對截止溫度影響28-30
• 2.3.2 下層子格物理參數對截止溫度的影響30-31
• 2.4 內能和比熱31-36
• 2.4.1 內能和比熱公式31-32
• 2.4.2 上層子格物理參數對內能和比熱的影響32-34
• 2.4.3 下層子格物理參數對內能和比熱的影響34-36
• 2.5 磁滯回線和矯頑力36-41
• 2.5.1 上下層子格物理參數對矯頑力的影響37-38
• 2.5.2 上下層子格物理參數對磁滯回線環(huán)數的影響38-41
• 第3章 三層納米石墨烯結構的磁化特性和熱力學性質41-57
• 3.1 三層納米石墨烯結構的相關有效場理論41-48
• 3.1.1 哈密頓量41-42
• 3.1.2 磁矩公式42-44
• 3.1.3 外部子格物理參數對磁矩和磁化率的影響44-47
• 3.1.4 層間交換作用對磁矩和磁化率的影響47-48
• 3.2 截止溫度48-50
• 3.2.1 外部子格物理參數對截止溫度的影響48-50
• 3.2.2 層間交換作用對截止溫度的影響50
• 3.3 內能和比熱50-53
• 3.3.1 外部子格物理參數對內能和比熱的影響50-52
• 3.3.2 層間交換作用對內能和比熱的影響52-53
• 3.4 磁滯回線53-57
• 3.4.1 外部子格物理參數對磁滯回線的影響53-55
• 3.4.2 層間交換作用對磁滯回線的影響55-57
• 第4章 結論57-59
• 參考文獻59-63
• 在學研究成果63-64
• 致謝64

【參考文獻】

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本文編號：556383