اولین اصول بررسی عملکرد مغناطیسی هیدراکسید آهن نسبت به تنش نا مناسب
مدلی شبیه به هیدراکسید آهن پیشنهاد و ارائه گردیده است و برای محاسبه رابطه بین گشتاور مغناطیسی و تنش پسماند در آن با استفاده از قاعده ای در مکانیک از یک نظریه موسوم به نظریه SDFT استفاده شده است. ابتدا رابطه ی بین خاصیت مغناطیسی هیدراکسید آهن با مقدار کربن آن تعیین می شود، و سپس مدلی از محلول جامد هیدراکسید آهن موسوم به مدل ISS که غلظت کربن آن کم است جایگزین یک مدل-Fe α با خاصیت مغناطیسی بالا می شود. ساختار نواری -Fe α در دو حالت بار دار و بدون بار با هم مقایسه می شود. این مقایسه نشان می دهد که انرژِی اربیتال سه بعدی اتم Fe تغییرات کمی را دارد، در حالی که انرژی اربیتال الکترون هسته ی آهن اغلب اوقات تغییر نمی کند. به دلیل بازتاب براگ گشتاور مغناطیسی و تنش رابطه ی متناوبی با یکدیگر دارند. مقدار تغییر گشتاور مغناطیسی که در اثر مناسب نبودن شبکه اتفاق می افتد بسیار بیشتر از زمانی است که در اثر بارگذاری رخ می دهد.
1.مقدمه
در اوایل سال 1980 میلادی یک محقق روسی به نام دوبوف یک سری آزمایش غیرمخرب را( بر اساس اصل حافظه مغناطیسیMMM ) انجام داد تا به نقاط ضعف موجود در ناحیه تمرکز تنش در اجسام فرومغناطیسی پی ببرد. در آن زمان، به دلیل اهمیت کاربرد این نوع اجسام محققان تلاشهای زیادی را برای ساختن مدلی در مقیاس بزرگ انجام دادند.از این اجسام در ساختن ردیابهای صوتی، ترمزها، عایق ها، فیلترها، موتورهای پرقدرت، رباتها، و هم چنین کنترل صدا و لرزش استفاده می شود. اساسا، MMM یکی از عوامل مشخصه ی اجسام مغناطیسی است. از یک طرف، محققان هنوز برای بررسی رابطه ی متقابل بین سیگنالهای میدان هرز و تنش اطلاعات سیستماتیکی کمی را در اختیار دارند، چون آنها اغلب در بررسی های مربوط به شروع ترک خستگی وارزیابی خرابی های ناشی از تغییر شکل و خستگی، دیدگاه مایکروسکپی دارند، علی رغم این که نظریه ی MMM و هم چنین مطالعه و بررسی خرابی ناشی از خستگی نتایجی را در پی داشتند. در واقع، رابطه ای که در این جا وجود دارد بسیار پیچیده است. اگر واکنش به طور دقیق انجام نشود، می توان مقدار تغییر سیگنال ناشی از خرابی اولیه ی جسم فرومغناطیس را تعیین نمود. از طرف دیگر، به ندرت می توان محققی را پیدا نمود که در زمینه ی مکانیزم حافظه ی مغناطیسی در مقیاس کوچک کاری انجام داده باشد. موضوع تغییر خاصیت مغناطیسی فلزات آهن دار که به علت تنش پسماند ناشی از نامناسب بودن شبکه اتفاق می افتد می تواند یک موضوع بسیار مهم برای تحقیق و مطالعه باشد. هدف اصلی این مقاله، بررسی رابطه ی بین تغییرات خاصیت مغناطیسی با نامتناسب بودن شبکه با استفاده از مدلی شبیه به هیدراکسید آهن و مستقل از دما، و سپس انجام عملیاتی برای مطالعه و بررسی مدلهای محاسباتی وابسته به زمان مانند مدلهای دینامیکی مولکولی .
The quasi-ferrite model is proposed and an appropriate PBE exchange functional with the spin density functional theory (SDFT) is selected for the calculation of the relation between magnetic moment and residual stress in ferrite using a quantum mechanics code. The relationship between ferrite magnetism and the carbon content is determined, and then a ferrite interstitial solid solution (ISS) model in a low carbon concentration state is replaced with an -Fe model in the case of majority magnetic calculation. The band structure of the loaded a-Fe is compared with that of the unloaded a-Fe. The comparison shows that the energy of Fe atomic 3d orbital changes a little, while the energy of electron orbital of iron core below 3d almost keeps unchanged. The relationship between the magnetic moment and the stress appears intermittent due to the Bragg total reflection. The change in the magnetic moment due to lattice mismatch is much larger than that caused by mechanical loading.
1 Introduction
The non-destructive testing (NDT) techniques based on metal magnetic memory (MMM) principle were used to detect defects in the stress concentration zone of ferromagnetic materials at the beginning of the 1980s by the Russian researcher Doubov [1–3]. At the same time, the researchers made great efforts to establish the material constitutive model at the level of macroscale [4–6] because of important applications of this kind of function materials，such as in these scopes of sonar, brakes, dampers, smart filters, high power motors, robotics, and noise and vibration control. In essence, MMM is one of the characteristic performances of magnetostrictive materials. On the one hand，there is still lack of systematic test data for researchers’ investigation of the coupling relationship between the stray field signals and stress, for they focus mainly on the combined mesomacroscopic studies of characterized law of fatigue crack initiation, evolution and fatigue damage assessment currently, although MMM theory and techniques used in the study of the fatigue damage had some basic results. In fact, the coupling relationship is very complex. If the response can be clarified to a certain extent, it is possible to determine signal variation rules of early damage of ferromagnetic component. On the other hand, there is hardly any researcher engaged in studying the magnetic memory mechanism induced by vacancy defects and doping on the atomic scale. The variation of the magnetic property of ferrous metals due to the residual stress induced by lattice mismatch is very important as research subjects. The purpose of this paper, using quasi-ferrite and appropriate selected density functional as the temperature-independent computational model, is to investigate the relationship between magnetic changes and lattice mismatch by the first-principles methods, and do fundamental work for temperature-dependent computational model research subsequently such as the molecular dynamic models and microscopic constitutive relations.
1.مقدمه
2. تئوری اساسی چگالی اسپین (SDFT ) و مدل محاسباتی
2.1 SDFT
2.2 انتخاب تابع چگالی
2.3 مدل ساختاری و روش محاسباتی
3 ارائه نتایج و توصیف آنها
3.1 اثر غلظت کربن بر خاصیت مغناطیسی در هیدراکسید آهن
3.2 خواص مغناطیسی هیدراکسید آهن دارای غلظت کربن پایین
3.3 رابطه بین خاصیت مغناطیسی و نا متنا سب بودن شبکه
4. نتایج
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه