利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置的製作方法
2023-05-16 08:41:51 1
專利名稱：利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，屬於配合物晶體培育領域。
背景技術：
配合物晶體的合成探索、結構分析及其應用評價等研究工作具有雙重意義，一方面，有助於進一步深入地探求相關科學規律，另一方面，某些具有潛在應用前景的新型功能性晶體材料也有望在這一過程中得以揭示。這類研究中，室溫或近室溫條件下的溶劑揮發法因其溫和的方式而通常被優先關注。上述溶劑揮發法實驗通常只涉及數毫升至數十毫升濾清反應液這樣一種較小的反應劑量，當然，也可以是少到不足一毫升的反應劑量。大體的合成步驟是，先將按設計配製的各濾清反應液分別置於不同的杯狀或盞狀器皿內，然後，將所述器皿靜置，所述器皿內的溶劑經由緩慢揮發，逐漸反應、濃縮並進而形成相關配合物晶體，之後，所得到的配合物晶體被用於作進一步的理化分析與評價。在耗時費力地展開的上述探索過程中，最激動人心的莫過於偶然地發現在電、光、聲、磁等方面有潛在價值的配合物晶體材料苗子，然而，本案發明人注意到，實際上，有潛在價值的配合物晶體材料苗子其發現機會稀少、罕見，宛如深海尋針。究其原因，是一般科研實驗室在上述合成探索過程中所採用的實驗方法均過於粗放，沒有引入有助於培育在電、光、聲、磁等方面有潛在價值的配合物晶體材料苗子的額外的輔助的引導因素，這使得目標晶體的探求效率低下。在電、光、聲、磁等任何方面哪怕僅有一絲特異表現的配合物小晶體都是彌足珍貴的晶體材料苗子，都是值得努力尋求的科研目標物。通過磁場來幹預配合物晶體的生長，是一個值得關注的指向所述科研目標物的外場誘導方式。由於本案所涉室溫或近室溫條件下的溶劑揮發法這樣一種配合物晶體生長方法，其晶體生長過程較長，其晶體生長過程可能需要數天至數星期時間，在這樣的時間尺度上，現有的依託強電流支撐的電磁鐵強磁系統，由於電能消耗過大、時間過長，而無法實際投入進行對配合物晶體生長的幹預實驗，尤其是，如果採用超導磁體，還要大量地、長時間地供給系統冷卻用的液氮或液氦，研究成本更高至無法實際進行所述幹預實驗的程度，正因如此，這種以強磁場長時間幹預配合物晶體生長的研究工作，很難展開。那麼，如何才能夠既迴避所述的電能的高消耗以及液氮或液氦的高消耗，又能低成本地展開強磁場對配合物晶體生長幹預的研究工作，就成為了一個有待解決的技術問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，研發一種裝置，該裝置應當能夠有助於達成這樣一個目標，也就是，既要能夠迴避所述的電能的高消耗以及液氮或液氦的高消耗，又要能夠讓研究人員在低成本的前提下開展強磁場對配合物晶體生長幹預的研究工作。本發明通過如下方案解決所述技術問題，該方案提供一種利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，該裝置的結構包括一塊永磁體，該永磁體呈板狀、塊狀或柱狀，該永磁體有兩個磁極，該永磁體的兩個磁極其位置分別對應於該永磁體的兩個表面位置，以及，兩支導磁臂，該導磁臂其構成材料是軟磁性材料，該導磁臂其輪廓呈L形、C形或U形，每一支導磁臂的一端與所述永磁體的一個磁極貼合聯接在一起，每一支導磁臂的餘下的一端其輪廓呈錐體狀，分別來自兩支所述導磁臂的所述其輪廓呈錐體狀的兩個端頭相互鄰近形成磁隙結構。該磁隙結構位置呈現一個空擋或空隙的結構形態。基於磁路原理，磁力線在所述磁隙結構位置變得比較密集，由此，在該磁隙結構位置形成了一個經過了聚焦的強磁場。該裝置的結構，當然可以包括放置於該磁隙結構位置的盤狀的或杯狀的用於配合物晶體生長的器皿。所述永磁體其材質可以是任意一種現有技術中已知的永磁體材質。關於永磁體，其技術含義是公知的。所述永磁體當然可以是性能最優的釹鐵硼永磁體。然而，出於低成本製造該裝置的一種可選項，選用硬磁鐵氧體，也是允許的。所述硬磁鐵氧體，其技術含義是公知的。所述軟磁性材料，其技術含義是公知的。有多種軟磁性材料市售。所述軟磁性材料，優選純鐵材料。在該盤狀的或杯狀的用於配合物晶體生長的器皿的開口端位置可以覆蓋有有機聚合物薄膜，該有機聚合物薄膜上開設有一個以上的孔洞。所述空洞的數量不限；所述空洞的直徑大小不限。所述空洞是用作溶劑揮發、逃逸通道。空洞的數量、空洞直徑的大小可以根據實際晶體生長體系設定，用於控制晶體生長速率。該裝置結構還可以包括用於固定導磁臂的支架。所述支架不是必須的。該裝置的結構還可以包括將整個晶體培養區包覆起來的防塵罩。所述防塵罩不是必須的。該裝置的結構還可以包括整個磁路結構部件託舉起來的底部支腳；該支腳用於架空所述磁路結構部件，防止化學溶液接觸、腐蝕所述磁路結構部件。所述支腳不是必須的。該裝置的結構還可以包括包覆於導磁臂及永磁體外表的防鏽塗層結構或類似的防鏽隔離層結構。所述防鏽塗層結構或類似的防鏽隔離層結構不是必須的。本發明的優點是，利用永磁體作為磁源，基於磁路原理，對磁力線進行聚束，由此，在所述磁隙結構位置，形成了一個經過了聚焦的強磁場，在該位置安放晶體培養器皿，進行配合物晶體強磁場幹預生長實驗，本案裝置迴避了所述電磁鐵強磁系統的電能的高消耗以及液氮或液氦的高消耗，本案能夠讓研究人員在低成本的前提下開展強磁場對配合物晶體生長幹預的研究工作。
圖1是本案實施例核心結構示意圖。
圖中，1是永磁體，2、6分別是兩支導磁臂，3、5分別是兩支導磁臂的其輪廓呈錐體狀的端頭，4是放置於磁隙結構位置的盤狀的或杯狀的用於配合物晶體生長的器皿。
具體實施例方式在圖1所展示的本案實施例中，該裝置的結構包括一塊永磁體1，永磁體1呈板狀、塊狀或柱狀，永磁體1有兩個磁極，永磁體1的兩個磁極其位置分別對應於永磁體1的兩個表面位置，以及，兩支導磁臂，該兩支導磁臂分別是導磁臂2和導磁臂6，導磁臂2及導磁臂6其構成材料均是軟磁性材料，導磁臂2及導磁臂6的輪廓呈L形、C形或U形，該圖例結構中，導磁臂2的一端與永磁體1的N極貼合聯接在一起，導磁臂6的一端與永磁體1的S極貼合聯接在一起，導磁臂2的餘下的一個端頭3其輪廓呈錐體狀，導磁臂6的餘下的一個端頭5其輪廓也呈錐體狀，均呈錐體狀的端頭3與端頭5相互鄰近，形成磁隙結構。該圖例結構中，包括放置於該磁隙結構位置的盤狀的或杯狀的用於配合物晶體生長的器皿4。圖例中，沒有繪出本說明書前文述及的其它附件。所述其它附件，均不是必須的。本案的實施方式不限於圖例方式。
權利要求
1.利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，該裝置的結構包括一塊永磁體，該永磁體呈板狀、塊狀或柱狀，該永磁體有兩個磁極，該永磁體的兩個磁極其位置分別對應於該永磁體的兩個表面位置，以及，兩支導磁臂，該導磁臂其構成材料是軟磁性材料，該導磁臂其輪廓呈L形、C形或U形，每一支導磁臂的一端與所述永磁體的一個磁極貼合聯接在一起，每一支導磁臂的餘下的一端其輪廓呈錐體狀，分別來自兩支所述導磁臂的所述其輪廓呈錐體狀的兩個端頭相互鄰近形成磁隙結構。
2.根據權利要求1所述的利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，其特徵是，在該磁隙結構位置放置有盤狀的或杯狀的用於配合物晶體生長的器皿。
3.根據權利要求1所述的利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，其特徵是，所述永磁體其材料是釹鐵硼永磁體。
4.根據權利要求1所述的利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，其特徵是，所述永磁體其材料是硬磁鐵氧體。
5.根據權利要求1所述的利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，其特徵是，所述軟磁性材料是純鐵材料。
6.根據權利要求2所述的利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，其特徵是，在該盤狀的或杯狀的用於配合物晶體生長的器皿的開口端位置覆蓋有有機聚合物薄膜，以及，該有機聚合物薄膜上開設有一個以上的孔洞。
全文摘要
本發明涉及一種利用聚焦強磁場幹預配合物結晶生長的研究用裝置，屬於配合物晶體培育領域。現有的依託強電流支撐的電磁鐵強磁系統，由於電能高消耗以及冷卻劑的高消耗，而無法實際投入耗時較長的對配合物晶體生長的強磁場幹預實驗，本案旨在解決該問題。本案利用永磁體作為磁源，通過將磁力線聚束，在磁隙結構位置形成聚焦強磁場，並以該強磁場進行配合物晶體強磁場幹預生長實驗。本案裝置迴避了所述電磁鐵強磁系統的電能的高消耗以及冷卻劑的高消耗，本案裝置能夠讓研究人員在低成本的前提下開展時間跨度較大的強磁場對配合物晶體生長幹預的研究工作。
文檔編號C30B30/04GK102560680SQ201210022739
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月4日 優先權日2012年1月4日
發明者俞國軍, 劉燕, 孔祖萍, 孫杰, 李文冰, 李榕生, 謝文婷, 陳杰 申請人:寧波大學