单相继电保护仪

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仪器信息网讯 2021年10月21日，中国仪器仪表行业协会在2021年仪器仪表产业发展峰会同期，组织了参观宁波永新光学股份有限公司（以下简称永新光学）木槿路新厂区的活动。永新光学副董事长、总经理毛磊热情接待了参观者一行。中国仪器仪表行业协会理事长、重庆川仪自动化股份有限公司董事长吴朋带队，100多位来自全国仪器仪表行业及产业链上下游的龙头企业、骨干企业的企业家、专家学者、技术精英、媒体代表参加了本次活动。永新光学副董事长、总经理毛磊向参观者介绍超分辨显微成像系统宁波永新光学股份有限公司（永新光学）成立于 1997 年。永新光学2020年底搬迁至宁波市国家高新区木槿路厂区，在宁波、南京建有制造基地，占地 12 万平方米，员工约 1200 名，是精密光学仪器及核心光学部件制造商，国家级高新技术企业。永新光学致力于生命科学、AI 智慧医疗和工业检测领域的科学仪器国产化替代，为物联网、自动驾驶、工业自动化、人工智能和专业影像设备等产业提供核心光学部件，年产 10 余万台光学显微镜和数千万件光学元件组件，是徕卡相机、德国蔡司、日本尼康等国际知名企业的核心供应商。专利墙运行中的制造车间（远程视频实拍）永新光学副总经理沈文光为中国仪器仪表行业协会理事长吴朋介绍木槿路新厂区2021年，工业和信息化部和中国工业经济联合会公布了第五批制造业单项冠军及通过复核的第二批制造业单项冠军企业（产品）名单（工信部联政法函〔2020〕351号），永新光学成功复评升级为第五批国家级制造业“单项冠军示范企业”。制造业单项冠军企业是指长期专注于制造业某些特定细分产品市场，技术和工艺国际领先，单项产品市场占有率位居全球前列的企业，同时制造业“单项冠军”还代表着全球细分行业最高的发展水平、最强的市场实力，是制造企业的第一方阵，也是“中国制造”的排头兵。永新光学子公司南京江南永新光学有限公司最早成立于 1943年，在精密光学领域的积累和沉淀已有78年。2017年参与国家第二批制造业单项冠军企业评选，并凭借产品——光学显微镜，成功入选第二批国家制造业单项冠军培育企业。“坚持、专注、积累、沉淀，把资源集中在核心产品上。”毛磊认为，正是这成就了永新光学“单项冠军示范企业”之路。近些年，永新光学捷报频传。2019年3月，主导制订的国内首项显微镜国际标准ISO9345正式发布；2020年1月，永新光学作为第二完成单位完成的《超分辨光学微纳显微成像技术》项目荣获国家科学技术发明二等奖；2021年4月，首台太空荧光显微实验装置随“天和”出征；2021年9月，“十三五”国家重点研发计划重点专项“高分辨荧光显微成像仪”终审高分通过。永新光学对打造高端光学仪器的执着从未改变。

磁电多铁性材料是指同时具有磁有序与电化有序的一类多功能材料，利用两种有序的共存和相互耦合，可以实现磁场调控电化或者电场改变磁性质。多铁性材料作为具有重要应用前景的自旋电子学材料体系获得了广泛研究，有望用于实现下一代信息存储器、可调微波信号处理器、超灵敏磁电传感器等领域。而实际应用要求材料同时具备大的电化强度以及强的磁电耦合效应，且这种兼容性在以往的单相多铁材料中很难存在。因此，寻找兼具这两种优异性能的单相多铁性材料是十分迫切但又具挑战的科学问题。 近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理实验室龙有文研究员（Quantum Design公司用户）团队，利用特的高温高压技术，次成功制备了具有A位有序钙钛矿结构的BiMn3Cr4O12体系，并罕见地发现该单相材料同时具备大电化强度以及强磁电耦合效应。 图1 BiMn3Cr4O12的一系列磁电测试结果（a）磁化率及其居里-外斯定律拟合；（b）比热与介电常数；（c）热释电与电化强度；（d）磁化曲线；（e）低温热释电；（f）低温电化强度 通过磁化率、磁化强度、比热、介电常数、电化强度、电滞回线、高分辨电镜、同步辐射X光衍射与吸收谱、中子衍射等一系列综合结构表征与物性测试，龙有文团队发现，随着温度降低，BiMn3Cr4O12在135 K经历了一个铁电相变，在该铁电相变温度以下可观察到显著的电滞回线，并导致大电化强度的出现。 图2 BiMn3Cr4O12不同温度下的电滞回线，展示了大电化强度 当温度降低到125 K时，BiMn3Cr4O12经历了一个反铁磁相变，中子衍射证明该反铁磁转变源于B位Cr3+离子的G-型长程反铁磁有序，而A' 位的Mn3+离子仍未形成磁有序。在125 K以下，长程磁有序与铁电化共存，但该反铁磁序不能诱导电化相变，因此材料进入到具有大电化强度的类多铁相（电化强度可能会比较大，但磁电耦合很小）。 图3 磁场对BiMn3Cr4O12电化的调控，展示了强的磁电耦合效应 当温度继续降低至48 K时，A' 位的Mn3+离子也实现G-型长程反铁磁有序，并且A' 位Mn3+离子与B位Cr3+离子一起组成的自旋有序结构导致化磁点群的形成，可以打破空间反演对称性。因此，48K时的反铁磁相变诱导另一个铁电相变，伴随强的磁电耦合效应的出现，此时材料同时呈现二类多铁相（材料具有较强的磁电耦合，但电化强度往往很弱）。由此可见，低温下BiMn3Cr4O12既包含类多铁相又包含二类多铁相，从而大的电化强度与强的磁电耦合效应在这一单相多铁材料中同时实现，突破了以往这两种效应在单相材料中难以兼容的瓶颈，大大推进多铁性材料的潜在应用。 相关研究结果于近期发表在Adv. Mater. 29, 1703435（2017）, 并被该期刊选为Inside Cover。该工作获得了国内外同行的广泛合作，同时获得了科技部、自然科学基金委、中国科学院等项目的支持。 文章来源：（中国科学院物理研究所 | 北京凝聚态物理实验室，终解释权归中国科学院物理研究所 | 北京凝聚态物理实验室官网所有） 相关产品：SuperME 多铁材料磁电测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C148929.htm TEGeta 多功能热电材料测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C277658.htm完全无液氦综合物性测量系统 DynaCool：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htmMPMS3-新一代磁学测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C17089.htm多功能振动样品磁强计 VersaLab 系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C19330.htm