多铁性复合材料耦合模型及有限元分析的开题报告

多铁性复合材料耦合模型及有限元分析的开题报告开题报告一、研究背景与意义多铁性复合材料具有同时具备磁性和电性能的特点，可广泛应用于电子器件、传感器、存储器、磁光器件等领域。多铁性复合材料的耦合效应是其独特性能的基础，因此研究其耦合效应并建立相应的模型具有重要意义。随着材料科学的快速发展，耦合效应研究成为研究热点。目前，多铁性复合材料的耦合效应研究主要包括理论模型和实验研究两部分。理论模型主要采用材料物理学、电磁学等基础理论分析模型，实验研究主要进行材料制备、物性测试等实验工作。本研究旨在建立多铁性复合材料的耦合模型，对其耦合效应进行研究，为多铁性复合材料在电子器件、传感器、存储器、磁光器件等领域的应用提供理论基础。二、研究内容与方法1.建立多铁性复合材料的耦合模型根据多铁性复合材料的电-磁耦合机理，建立多铁性复合材料的磁-电耦合模型。在此基础上引入改进的微磁学模型，考虑磁矩的旋转、偏转和翻转等过程，建立多铁性复合材料的磁-电耦合模型。同时引入有限元方法对模型进行数值模拟。2.对多铁性复合材料的磁-电耦合效应进行模拟通过有限元模拟，模拟多铁性复合材料的磁-电耦合效应，并分析各种因素对多铁性复合材料耦合效应的影响，如外部磁场、电场、温度等。3.多铁性复合材料的制备和物性测试通过常规固相反应合成多铁性复合材料，测试其磁性、电性、热性等物性。通过比较数值模拟与实验测量结果进行验证。三、研究预期成果1.建立多铁性复合材料的耦合模型，揭示其磁-电耦合机理。2.通过有限元模拟，分析多铁性复合材料的耦合效应，探讨各种因素对其耦合效应的影响。3.制备多铁性复合材料，测试其磁性、电性、热性等物性，并与数值模拟结果进行比较，验证模型的正确性。四、研究进度安排阶段一：2022年3月-2022年6月1.文献阅读与研究；2.多铁性复合材料的磁-电耦合模型建立。阶段二：2022年6月-2022年12月1.引入改进的微磁学模型，建立多铁性复合材料的磁-电耦合模型；2.进行有限元数值模拟，模拟多铁性复合材料的耦合效应。阶段三：2023年1月-2023年6月1.制备多铁性复合材料；2.对材料进行磁性、电性、热性等物性测试。阶段四：2023年6月-2023年12月1.分析多铁性复合材料的耦合效应，探讨各种因素对其耦合效应的影响；2.对比数值模拟结果与实验结果，验证模型的正确性。五、参考文献1.Bilal,E.,Raza,R.,&Omer,M.(2020).Areviewofrecentadvancesinmultiferroicoxidematerials.JournalofMaterialsScience,55(7),2979-3007.2.Petrović,M.D.,Vasić,B.M.,&Blažić,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