详解环形电流
环形电流（环形电流）一般指分子电流假说：安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，两端显示较强的磁体作用，形成磁极，就被磁化了。当磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性，是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变的的杂乱无章了。
环形电流为啥被看做等效电流？因为环形电流产生的磁场根据右手定则可以判断一边为N极一边为S极，所以稳定的环形电流产生的磁场就相当于小磁针产生的磁场，也就相当于小磁针的功效。因为二者磁感线有一定相似性，当研究的问题可以忽略它们的差异性的时候，是可以等效的。
怎样判断环形电流的磁场？
可用右手定则判断：让右手四指弯曲的方向和环形电流方向一样，大拇指的方向为磁场方向。
说明：有关环形电流及其磁场方向的横截面，通常用叉号表示矢量方向垂直于纸面向里，点号表示垂直于纸面向外，这个很形象,由于古代的射箭，箭羽横截面便是叉，箭头当然是点。
环形电流在磁场中的有效长度是指什么？ 等效电流指的是在求解安培力时等效出来的长度，例如说半圆形的电流相当于求半圆形直径长度的安培力，完整的环形电流所受安培力为零，没有等效长度了由于环形电流产生的磁场通过右手定则能够判断一边为N极一边为S极，因此稳定的环形电流产生的磁场就相当于小磁针产生的磁场，也就相当于小磁针的功效。
北京正负电子对撞机重大改造工程初步设计
4.9 超导磁体
4.9.1 概述
磁体系统是谱议的关键部件之一，它提供高强度和一定均匀度的恒定磁场，供主漂移室测量带电粒子的径迹，用以研究基本粒子间的相互作用和规律。超导磁体利用轭铁提供磁场回路。
根据BESIII物理工作的需要，要求主漂移室有高的动量分辨率，但主漂移室的动量分辨率主要由室内物质的多次库仑散射决定，此时改进室的空间分辨率和测量次数（增加灵敏丝的层数）以改进测量统计性都不能改进动量分辨率，而增加磁场强度可以达到这一目的。但另一方面，如果磁场强度过高，更多的低能量粒子会陷在漂移室内打圈而很难测量。综合各种因素，选择北京谱仪磁铁的中心磁场设计值为1.0T。
为避免在粒子径迹拟合时做过多的离线计算机校正，要求径迹区内磁场不均匀度较小。但由于线圈工艺复杂，体积宏大，加工生产中必然会产生不圆度。另外由于各子探测器电子学的需要，轭铁上电缆孔很多，参照BESII的情况，目前仍将不均匀度指标定在≤5%。基于主漂移室IV动量分辨率的要求，磁场测量精度应≤0.1%。
4.9.2 超导磁体设计
4.9.2.1 磁体基本参数设计及计算
根据北京谱仪BESIII的物理要求，参照国际上同类磁体的设计进经验，确定采用单层线圈结构，间接冷却方式，超导电缆采用基于纯铝稳定体的设计。根据总体和内部子探测器的尺寸要求，初步确定磁体外形尺寸长度为4.91m，内直径为2.75m，外直径为3.4m，线圈的长度为3.52m，线圈中心直径为2.95m。
若取线圈电流I为3000A，nIB00，其中TB10，可得1m长的线圈匝数为n266匝，超导电缆沿线圈轴向方向的厚度为3.7mm，考虑到匝间的绝缘层的厚度后，线圈总匝数为921匝。考虑到线圈绕制时，由于超导电缆的连接会减少线圈的有效匝数，现将工作电流定为3150A。
线圈的储能lDBlSBVBHE42121)21(20202 = 9.5兆焦耳。从
７４ 精细石油化工 ＳＰＥＣＩＡＬＩＴＹ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ 第２８卷第６期 ２０１１年１１月
过渡一稀土单分子磁体合成方法综述
向华 ，黎或。
（１．广东轻工职业技术学院传播工程系，广东广州５１０３０００；
２．广东轻工职业技术学院精细化工研发中心，广东广州５１０３０００）
摘要：综述了设计合成３ｄ－４ｆ单分子磁体常见的几种方法：分隔配体法、辅助自组装法和目标位置法，评价了
几种方法的优缺点，并对前景做了展望。
关键词：单分子磁体镧系金属（４ｆ） 分隔配体法辅助自组装法 目标位置法
中图分类号：ＴＱ１３３．３ 文献标识码：Ａ
量子比特载体材料的开发是量子计算机研发
最关键的部分。自从Ｇａｔｔｅｓｃｈｉ于１９９３年报道了
第一例单分子磁体（ＳＭＭｓ）［Ｍｎ Ｏ 。
（ＣＨ３ＣＯ２）１６（Ｈ２Ｏ）４］・２ＣＨ３ＣＯ２Ｈ・４Ｈ２ＯＬ１］以
来，大量的研究表明单分子磁体是目前最有希望
成为量子比特载体的材料［２ ］。因此，单分子磁体
的研究引起了化学、物理和材料科学等领域研究
者们的热切关注［８ 。
要得到具有“单分子磁性”行为，化合物在磁
性上必须既有大的自旋基态（Ｓ ）又有有易磁化
轴式各向异性，即Ｄ值（轴向分子零场分裂常数）
小于零。所以，如何提高现有单分子磁体的能垒
或者说阻塞温度，就围绕在如何提高Ｓ 和Ｄ上。
早期报道的单分子磁体大多是过渡金属（３ｄ）离子
的多核配合物口 ］。近来，人们发现即有较大磁各
向异性又有较高自旋基态的镧系金属（４ｆ）离子也
是设计合成单分子磁体很好的顺磁来源［１ ］。
２００４年初，Ｏｓａ等报道＿１胡多核配合物
［ＣｕＬＴｂ（ｈｆａｃ） ］ 具有单分子磁体行为，该配合
物是首个３ｄ一４ｆ单分子磁体。自此，将镧系金属
（４ｆ）离子引入过渡金属（３ｄ）体系成为逐渐兴起的
获得单分子磁体的新途径。然而，过渡金属和镧
系金属离子具有不同的配位特性，而且，对于同一
第25卷第3期咸宁学院学报Vol.25,No.32005年6月JournalofXianningCollegeJun.2005文章编号:1006-5342(2005)03-0032-04
有机分子磁体的研究进展*
邹卫东
(咸宁学院信息工程学院物理系,湖北咸宁437005)
摘要:在大量文献的基础上对有机分子磁体进行分类,从有机分子铁磁体、有机金属分子铁磁体和无机分子铁磁体三个方面介绍了有机分子磁体的最新研究进展.关键词:有机分子磁体;进展中图分类号:O4-1;O482.54文献标识码:A
早在1960年代,科学家们就开始了对有机磁性材料的研究工作,进入1980年代才陆续有实验报道的结果,促进了对分子磁体的研究.尤其是近年来分子铁磁体的设计和合成已经成为当今物理学界和化学界的热门前沿课题之一.迄今,合成分子铁磁体的方法主要有3种:有机方法、有机-无机方法和无机方法,用这三种方法合成的分子基铁磁体分别被称为有机分子铁磁体、有机金属分子铁磁体和无机分子铁磁体.下面分别介绍其合成策略及最新研究进展.1有机分子铁磁体由顺磁中心均为有机自由基的顺磁分子组装分子铁磁体的方法称为有机方法,用这种途径合成的铁磁体称为有机分子铁磁体,由于其纯粹由有机元素C、H、O、N等组成,其中不含任何金属离子,因此,有机分子铁磁体也称纯有机铁磁体.最有代表性的有机分子铁磁体是1986年Ovichin-nikov[1]研究组报道的Poly-BIPO体系,在稳定的氮氧双自由基为侧基的聚合物中首次测到了表征铁磁性的磁化曲线;我国的曹镛等人在重复了Ov-ichinnikov等人结果的基础上,通过改变聚合条件和侧基结构,也获得了新的铁磁高聚物,其自发磁化强度是他们的10倍.上述成果虽引起国际上的高度重视,但被怀疑体系中混入了Fe、Co、Ni等磁性杂质,实验结果的可靠性引起争议.1991年,日本东京大学固体物理研究所的Kinoshita[2,3]等报道了第一个磁性及结构完全表征的有机磁体(4-硝基苯氮基自由基),其TC=0.6K.Chiarellli[4,5]等报道的双氮氧自由基的TC已达1.48K.此后随着双自由基和多自由基的研究的不断深入,有机磁体的研究得到了长足的发展.特别是最近,TatianaMakarova[6]所在的研究组在《自然》杂志报道了一个在室温下工作的有机铁磁体,进一步激发科学家对有机铁磁体的研究兴趣.下面介绍几种典型的纯有机铁磁体.1.1p-NPNN1991年日本东京大学固体物理研究所的Kinoshita[2,3]等在纯粹由轻元素H、C、N、O组成的有机晶体p-NPNN[p-nitrophenylnitronyln-itroxide(C13H16N3O4)]的相中观察到宏观铁磁性,这也是世界上首次被证实了的具有三维铁磁序的纯有机铁磁体[9,10].1.2DTDA1992年,法国科学家R.Chiarelli等[4]合成了一种新的具有双NO基的有机分子材料,即DT-DA(N,N-dioxy-1,3,5,7-tetramethy-l2,6-diaza-adamantane),并在其中发现有铁磁相互作用的征兆;之后,R.Chiarelli等[12]又报道在该系统中存在铁磁相变,其Curie温度为1.48K.1.33-QNNN和4-QNNN在发现有机铁磁体p-NPNN以后,T.Sugano等[9]对3-QNNN(3-quinolylnitronylnitroxide)和
