多鐵性復合材料耦合模型及有限元分析的開題報告

多鐵性復合材料耦合模型及有限元分析的開題報告開題報告一、研究背景與意義多鐵性復合材料具有同時具備磁性和電性能的特點，可廣泛應用于電子器件、傳感器、存儲器、磁光器件等領域。多鐵性復合材料的耦合效應是其獨特性能的基礎，因此研究其耦合效應并建立相應的模型具有重要意義。隨著材料科學的快速發(fā)展，耦合效應研究成為研究熱點。目前，多鐵性復合材料的耦合效應研究主要包括理論模型和實驗研究兩部分。理論模型主要采用材料物理學、電磁學等基礎理論分析模型，實驗研究主要進行材料制備、物性測試等實驗工作。本研究旨在建立多鐵性復合材料的耦合模型，對其耦合效應進行研究，為多鐵性復合材料在電子器件、傳感器、存儲器、磁光器件等領域的應用提供理論基礎。二、研究內容與方法1.建立多鐵性復合材料的耦合模型根據(jù)多鐵性復合材料的電-磁耦合機理，建立多鐵性復合材料的磁-電耦合模型。在此基礎上引入改進的微磁學模型，考慮磁矩的旋轉、偏轉和翻轉等過程，建立多鐵性復合材料的磁-電耦合模型。同時引入有限元方法對模型進行數(shù)值模擬。2.對多鐵性復合材料的磁-電耦合效應進行模擬通過有限元模擬，模擬多鐵性復合材料的磁-電耦合效應，并分析各種因素對多鐵性復合材料耦合效應的影響，如外部磁場、電場、溫度等。3.多鐵性復合材料的制備和物性測試通過常規(guī)固相反應合成多鐵性復合材料，測試其磁性、電性、熱性等物性。通過比較數(shù)值模擬與實驗測量結果進行驗證。三、研究預期成果1.建立多鐵性復合材料的耦合模型，揭示其磁-電耦合機理。2.通過有限元模擬，分析多鐵性復合材料的耦合效應，探討各種因素對其耦合效應的影響。3.制備多鐵性復合材料，測試其磁性、電性、熱性等物性，并與數(shù)值模擬結果進行比較，驗證模型的正確性。四、研究進度安排階段一：2022年3月-2022年6月1.文獻閱讀與研究；2.多鐵性復合材料的磁-電耦合模型建立。階段二：2022年6月-2022年12月1.引入改進的微磁學模型，建立多鐵性復合材料的磁-電耦合模型；2.進行有限元數(shù)值模擬，模擬多鐵性復合材料的耦合效應。階段三：2023年1月-2023年6月1.制備多鐵性復合材料；2.對材料進行磁性、電性、熱性等物性測試。階段四：2023年6月-2023年12月1.分析多鐵性復合材料的耦合效應，探討各種因素對其耦合效應的影響；2.對比數(shù)值模擬結果與實驗結果，驗證模型的正確性。五、參考文獻1.Bilal,E.,Raza,R.,&Omer,M.(2020).Areviewofrecentadvancesinmultiferroicoxidematerials.JournalofMaterialsScience,55(7),2979-3007.2.Petrovi?,M.D.,Vasi?,B.M.,&Bla?i?,L.(2018).Multiferroiccompositematerials:areview.JournalofMaterialsScience,53(23),16323-16365.3.Chaudhary,S.,Singh,M.,&Bhatnagar,M.(2021).Multiferroicoxidesforelectronicapplications:areview.JournalofMaterialsScience,56(11),6625-6660.4.Tang,W.J.,Wu,X.J.,&Zhang,N.(2019).Researchoncouplingeffectofmagneticandelectric