近年来,随着器件小型化、微型化的需求,薄膜材料及微型器件得到了广泛的发展,永磁薄膜由于可广泛应用于电磁驱动、提供偏置磁场等微机电系统(MEMS)领域而引起了人们的普遍关注[1],各种制备永磁薄膜的方法(如电镀、磁控溅射等)应运而生[2-3]。当前,永磁体已经被广泛应用于永磁仪表、汽车工业、电子工业、磁力机械、微波通讯、核磁共振装置、音响器材、传感器、磁悬浮系统、磁性传动机构和铁芯材料、磁疗设备、磁光盘、磁记录软盘等生活的方方面面[4-5]。

因为由于近年来MEMS技术的迅速发展以及对永磁厚膜的应用需求[6],了解永磁厚膜阵列表面磁场分布对设计各类使用永磁厚膜阵列的MEMS器件无疑有着决定性的作用[7]。而永磁薄膜阵列化后变为厚膜永磁阵列,其表面磁场与永磁薄膜显然是不同的,因此开展永磁薄膜的磁学性质的探索对MEMS器件的设计具有重要的指导意义[8]。

磁性薄膜的应用非常广泛,在很多领域都有涉及,例如光隔离器、计算机存储、薄膜磁头、光环行器、磁记录薄膜介质和磁光记录盘等[9-10]。尤其是近年来,各类电子信息的交换与存储所要求的器件存储性能更好[11],密度更高、速度更快、消耗功率更低、尺寸更小,磁性薄膜材料正是由于这种高精度、集成化、微型化的发展趋势,成为材料科学不可忽视的一个重要分支[12]。所以,永磁薄膜优化设计在磁学和磁性材料领域起着举足轻重的作用。本文设计了一个MEMS隧道磁阻陀螺中应用的磁场,由于陀螺在结构、功率、散热、工艺可操作性具有很明显的优势,因而选择永磁体作为检测部分检测磁场,从永磁体的结构特性,其产生的磁场特点中获得所需的高变化率磁场。该磁场的变化率最大可达到0.2 Oe/nm,并且在其他方向上磁场保持一定程度上的匀强,不对检测方向上的磁场产生干扰。

1 永磁体周围磁场分布

由于应用条件及应用环境的差异,所以各类应用场合要求的永磁体的形状也不尽相同,对磁场强度和恒定磁场的空间要求也会不同。目前应用最多的是长方形、圆柱形这类具有高对称性的永磁体形状,而具体尺寸和性能则会因应用领域的不同而有所差别。所以在研究过程中根据形状将永磁体分为两类,第1个种类是方形永磁体,第2个种类是圆形永磁体。而这两种形状的永磁体周围空间磁场的分布公式是不同的[9]。

where n is a factor, which when equal to unity gives the minimum dislocation density, and D is the crystallite size.

1.1 方形永磁体产生磁场的理论计算

将矩形永磁体长宽高在三维坐标系中分别用a、b、h表示,如图1所示,对永磁体的z方向进行充磁,使其均匀充分磁化且达到饱和状态,永磁体内部磁化矢量M可看做常矢量M0K=M0k。通过安培分子电流假设可以知道:磁体外部空间中任意一点的磁场由永磁体侧表面闭合电流环路ABCDA激发。

此模块的设计内容主要有：①集中办班信息逻辑设计，所使用的方式主要有创建集中办班函数、增添和删减班级函数、相关修改班级函数；②针对培训成效的信息逻辑设计，主要使用的手段为创建培训效果管理函数、增添和删除培训成效函数等；③培训过程中的效果信息监管逻辑设计，主要使用的方式是培训、搜索、传输等培训过程中的数据信息函数；④培训过程中的监管报告逻辑设计，主要使用的方式为创建分析、核查和传输培训过程中的信息监管函数。

图1 方形永磁体计算模型

取永磁体磁场原点坐标为(X0,Y0,Z0),场点P的坐标为(x,y,z),设环路内面磁化电流密度为Js,单位:A/m。Js与磁化强度M的关系如下:Js=M×n,式中n为磁介质表面外法线单位矢量。

上述仿真结果表明,方形和圆形永磁体的产生的磁场在靠近边缘部分均有明显的变化趋势。方形永磁体在L1-L5区域内,所产生的磁场基本没有明显变化,而在边缘处(L6)出现了不稳定的磁场,这是由于磁体边缘的磁聚集效应所产生的。圆形永磁体在L1-L6区域内磁场呈现一个逐渐聚拢的趋势,这是由于圆形的形状特性导致。这方面,为了确保永磁体工作区间的选取与稳定,方形永磁体比较符合本文的设计。

(1)

(2)

Bz=dBz=-K[Ψ(y,a-x,z)+Ψ(b-y,a-x,z)+ Ψ(x,b-y,z)+Ψ(a-x,b-y,z)+Ψ(b-y,x,z)+

(3)

式中:为真空磁导率,μ0=4π×10-7 H/m(亨/米);辅助函数Γ,Ψ的表达式分别为:

书籍是人类宝贵的精神财富，是采掘不尽的富矿，是走向未来的基石。读书是人们重要的学习方式，充实而有意义的人生，应该伴随着读书而前行。微信推送服务，是帮助图书馆实现书香校园的有效手段。

由图12可以看出,离面方向上也存在一定的磁场变化率,在Y方向上磁场的均匀性也较好。而距离磁体表面更近的线段在靠近边缘的部分磁场变化率更高,在选取工作区间时,尽可能的在靠近磁体表面的方向上选择。

(4)

Ψ(ψ1,ψ2,ψ3)=arctan

(5)

Bx为方形磁体在空间某点产生磁场在X方向的分量,By为方形磁体在空间某点产生磁场在Y方向的分量,Bz为方形磁体在空间某点产生磁场在Z方向的分量。由式(1)～式(3)可以计算出一块方形永磁体在空间的磁场分布,并精确到每一个点。

1.2 圆形永磁体产生磁场的理论计算

对于圆柱形永磁体可以用表面的环形电流形成的磁场等效微观环形电流产生的磁场。

图2 圆形永磁体计算模型

圆形永磁体用圆柱坐标系(ρ,φ,Z)表示,计算公式如下:

圆柱形永磁体的磁场强度径向分量公式

(6)

圆柱形永磁体的磁场强度轴向分量公式:

(7)

辅助函数K(k),E(k),fz(ρ,z),Π(h,k)的表达式分别为:

在确定牛羊患口蹄疫症后，应该在对其进行隔离的同时进行积极的治疗，最大程度提升牛羊恢复健康的可能。在进行治疗的过程中，要针对牛羊实际发病情况来进行处理，例如牛羊出现口腔溃疡的时候，可以通过在溃疡面上涂抹冰硼散或者碘甘油来进行处理。在如果在治疗的过程中出现牛羊病死的情况，应及时对尸体进行焚烧或者深埋，并进行消毒处理，降低其他牛羊感染的可能。

(8)

(9)

(10)

(11)

式中:Π(h,k)是第3类全椭圆积分,参数h>-1。

为了比较各种不同种类的永磁体,可以考虑先利用仿真,对可能影响永磁体周围磁场分布的因素进行分析,从而得出一个最初的方案。

1.3 两种永磁体周围磁场的仿真

设计旅游产品时应研究市场需求，针对市场需求，推出不同层次、不同特点的产品，以期达到分流的目的。开展休闲游、体育游、探险游、度假游、农家乐、周末游、生态游、工业游、疗养及健身游、农林采摘游等多样化的旅游方式；加强周末游、周边游等短途旅游产品的开发和建设，让旅游者的出游需求在平时也得以释放；旅游产品的开发应具有新、奇、特、参与性强、有趣味性等特点；各地可选定平时某个周末举行民俗节庆活动，这种民俗旅游要具有文化内涵，并不断创新完善以吸引游客；旅行社在平时应注意推出一些耗时在1～3天的短线旅游精品。加强旅游产品创新，调整旅游产品结构，以提高游客的出游品质，以期实现旅游业的持续、繁荣发展。

利用Ansoft Maxwell仿真平台建立如图3所示的模型,其中永磁体尺寸为500 μm×500 μm×20 μm,空气块尺寸为1 000 μm×1 000 μm×1 000 μm。仿真所得结果如下所示。

图3 方形永磁体仿真结果

图5 离面磁场强度与x轴的关系

图4分析了磁场强度与x轴和y 轴的关系,由此可以看出磁场强度在x轴方向与y轴方向的分布具有一致性。

图4 磁场强度与x轴、y轴的关系

如图5所示,磁场强度在x方向的磁场强度分量在沿x方向的分布除两端强度较大外,中间区域比较均匀,且强度较小,方形永磁体两端与中间区域之间的相对强度随着离面距离的增大呈现出逐渐减小的趋势,根据对称性,磁场强度y方向分量的分布规律与x分量完全一致。z方向的分量随着离面距离的变大,边缘与中间区域之间的相对强度减小。综合磁场强度,磁场强度在中心一定区域中有一段匀强磁场,在靠近磁体边缘部分磁体强度较大,且变化较快。

1.3.2 圆形永磁体产生磁场的仿真

为了减少企业在环保方面的各项支出，未来能有更大的发展空间，企业可以通过绩效管理、薪酬福利等方式吸引高学历人才，使企业在科技研发人才资源方面有新生力量的注入。同时，企业应增加在科技研发方面的投资，不断提高矿山开采和金属冶炼方面生产的技术，减小对周围环境造成的影响。新的技术只有增加在科研投入才能得到，引进高学历人才，开展新技术研发，不仅能提高其在同行业中的竞争优势，也能使企业获得更好更快的发展。

利用ANsoft Maxwell仿真平台建立如图6所示的模型,为了确保可以与方形永磁体形成对比,选择永磁体半径为282 μm,截面积与方形永磁体相同,厚度也为20 μm的圆柱形永磁体。空气块尺寸为1 000 μm×1 000 μm×1 000 μm。所得结果如图6所示。

图6 圆形永磁体仿真结果

由于在圆柱的理论建模公式中涉及到第3类全椭圆积分,而第3类全椭圆积分在MATLAB中无法计算,故通过计算得出圆柱形永磁体的空间磁场不太理想。由图6所示,圆形永磁体周围产生的磁场与方形永磁体类似。为了获得符合要求的永磁体薄膜,还需要得出哪些因素影响磁体周围的磁场分布。

2 影响永磁体磁场分布的因素

影响永磁体周围磁场的因素包括:(1)永磁体的尺寸;(2)永磁体的厚度;(3)永磁体的形状;(4)永磁体的材料;(5)永磁体的表面粗糙度。这里重点分析永磁体的形状对产生的空间磁场的影响。

2.1 形状对产生磁场的影响

一般的,现实生活中的磁铁大体只分为圆形和方形这两种,下面将通过仿真得出哪种形状永磁体薄膜更符合本文的设计要求。

2.1.1 基于Ansoft Maxwell平台的仿真

为了确保单一变量,必须选择面积相同的方形永磁体薄膜(边长为500 μm)与圆柱形永磁体薄膜(半径为282 μm),厚度均为20 μm。材料为钕铁硼,相对磁导率为1.18,表面剩磁为1.3T。为了更方便的观察这两种形状产生的磁场的区别,在两片永磁体上方1 μm处取一条线段,观察方形和圆形永磁体在这一条线段上磁场的分布情况,由于方形和圆形是轴对称图形,所以所取线段基本可以粗略的代表其上方的磁场分布情况。线段的截取示意图如图7(a)所示,所得线段上的磁感应强度分布如图7(b)所示。

图7 永磁体线段的选取及产生的磁场图

通过图7(b)可以发现,方形和圆形永磁体产生的磁场的大小差别不大,趋势与大小都基本相同。在中心区域,磁场的变化率都较小,甚至不太明显。而在边缘到中心部分都有一个急剧下滑的趋势。

图8 永磁体的仿真结果

分别在方形永磁体和圆形磁体上方1 μm处,沿X方向取长为1 000 μm的区域,以50 μm为步进,从中心处向边缘取6条线段(L1-L6,l1-l6),这些线段覆盖500 μm×250 μm这一片区域,可以表示代表这片区域内的磁场分布。利用Ansoft Maxwell进行仿真后,得到如图8结果。

方形永磁体的计算公式如下:

3 高变化率永磁体磁场的选择

通过上述研究,选用方形永磁体作为实验对象,考虑到工艺等其他因素,故选择20 μm左右作为永磁体的厚度。综合分析之得出设计永磁体尺寸为500 μm×500 μm×20 μm,材料为钕铁硼,相对磁导率为1.18,表面剩磁为1.3T。

3.1 面内方向上的高变化率磁场

从永磁体表面1 μm处开始,以2 μm为步进,选取5条长为500 μm的线段,用于表示离面方向即Z方向上磁场的变化率以及Y方向上磁场的均匀性。

图9 沿Y方向选取的磁场区域示意图

图10 磁体上方1 μm处的Y方向磁感应强度

上述的仿真结果表明:

(1)在磁体表面,中部100 μm～400 μm区域内磁场变化率极低,小于0.000 2 Oe/nm,可近似认为是匀强磁场;

我盼着狼剩儿头一个进门，那我就赶紧认下儿子，认下了他就会护着娘的。可先来的要不是他，东洋人跟个畜生样，那可么样得了啊！想到这儿，我又趴在门口焦急地叫唤：“伊藤！伊藤！找伊藤！伊藤——！”

(2)由中心向边缘辐射的过程中,磁场是不断增大的,并且磁场增大的速率也是不断增加的;

(3)在距离边缘4 μm和8 μm的两条线段由于边缘磁聚集效应处于产生不稳定的磁场。

以青岛总督府邸旧址为例，地板铺设工程始于1907年春，木材舶来自德国本土，品种以德国橡木为主，也有槭木和柚木配合，主要用于居住办公、餐饮和社交活动的主要房间.在形式处理上注重多样性，不同空间区域的铺装形式有所区别.中央大厅与大接待室木地板采用了镶花木地板结合边框的形式，单块地板由外边金黄与中心深褐的镶嵌细木条围合而成正方形木方，成角度铺设为菱型(图7).次要房间木地板人字型铺设，仆人房间地板直线型铺装，保存完好.

从这三点现象可以得出磁场在Y方向上存在一个很高的变化率,而在X方向上一段距离内保持匀强,说明面内方向上的磁场均匀性很好,变化率很高,满足以上两个要求的磁场非常适合作为陀螺中的磁场。

3.2 离面方向上的高变化率磁场

在磁体上方1 μm处,沿X方向取长为500 μm的区域,以4 μm为步进,从距边缘4 μm处向内取5条线段,这些线段覆盖500 μm×20 μm这一片区域,并额外取距离边缘100 μm,250 μm的两条线段。可以大概看出方形永磁体的磁场分布。

Γ(γ1,γ2,γ3)=ln

社论中的读者称呼语主要包括“我们(包含受众)”、“中国人民”、“全国各族人民”等，其中“我们”占了90%以上，而“中国人民”、“全国各族人民”并不会让读者感到自己被排除在外，体现了社论作者从读者的角度来审视语篇，积极邀请读者介入语篇，从而调动读者积极性的意图。读者称呼语主要分布于语步3、语步4和语步5中，语步5中出现的标准频次较高。因为语步5用于号召受众，使用包含受众的“我们”并配合使用祈使动词“让”，“让我们”可以明显地拉近作者和读者的心理距离，协调语篇和读者之间的关系，更加显著地彰显作者与读者的互动意愿。

相比于面内方向,在离面方向上,只需要尽可能的靠近磁体表面,磁场变化率就会相应提高。所以方向的选取还是以面内区间的选取为主。

面内方向上的磁场一致性更好,更有利于设计。在工艺上面内方向上的磁场也更易操作。所以,针对于应用在MEMS隧道磁阻陀螺中的磁场而言,利用永磁体的面内方向上的磁场是合理可行的。

图11 沿Z方向线段选取图

图12 Y方向上磁感应强度分布

4 结论

通过上述的一系列仿真实验,可以得出研究永磁体过程中的普遍规律:

(1)厚度越小的永磁体越容易产生匀强磁场;

(2)等面积条件下,形状对永磁体产生的磁场影响不大;

1.3.1 方形永磁体产生磁场的仿真

(3)同一块永磁体,面内的磁场在非高变化率方向的一致性和均匀性比离面方向上的磁场好;

(4)同一块永磁体,在可使用的部分,面内磁场的变化率要大于离面方向上的磁场变化率。

基于以上分析最终设计的MEMS隧道磁阻陀螺中应用的磁场尺寸规格为500 μm×500 μm×20 μm,材料为钕铁硼,相对磁导率为1.18,表面剩磁为1.3T,充磁方向垂直于截面。在此设计规格下,永磁体选用面内方向作为检测方向,磁场的变化率最大可达到0.2 Oe/nm,并且在其他方向上磁场保持一定程度上的匀强,不对检测方向上的磁场产生干扰。

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可是等订下婚约，父亲要他重返蓬莱成婚，他又知悔了，跑了。他何尝不曾“少年心性，心思机巧”，觉得天下的事、天下的人、天下的情，都当不得他一拳一剑，不在话下。诚心正意何其难，少年老成何其无趣，我又何必苛责这几个孩子。

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平等协作的学习氛围，可以激发学生的学习潜能，使他们能够在一种自由的状态之下更好地发挥出自身优势。由于在学习经验方面的不足，学生在探索学习过程中难免会出现各种遗漏和错误，这都是非常正常的。教师要善于鼓励学生，给学生做出积极的评价，让学生能够在面对困难时还能保持理性。同时，教师要善于捕捉学生的点点智慧火花，对于学生提出的问题不失时机地肯定和表扬，使学生有一种愉悦的心理体验，感受到思维劳动的成功和乐趣。当学生的才能得到教师的认可时，学生就会产生一种发挥更大才能的心理，并能够积极主动地在学习中敢于发现问题、提出问题、解决问题。

杜 川(1982-),男,河南新乡人,汉族,硕士,讲师,新乡学院机电工程学院教师,主要研究方向电机控制,电力传动,duchuan_vip@163.com。

1.重点发展少数民族文化特色酒店。一是酒店建筑设计融入少数民族文化元素。挖掘广西壮族、瑶族、苗族、侗族、京族等少数民族建筑文化，将壮族干栏式民居、铜鼓、壮锦、花山岩画、侗族鼓楼等文化元素进行升华优化，运用于酒店设计中，使酒店展现出浓浓的民族风情。二是策划有民族特色的娱乐活动。将少数民族歌舞、戏剧融入度假酒店的休闲娱乐项目，营造浓郁的民族文化氛围。三是打造有民族特色的酒店餐饮。有广西特色的美食融入到酒店的餐饮中，成为吸引顾客的途径。四是酒店服务人员身穿少数民族服饰，以营造浓郁的民族文化氛围。