CN102628187A - 依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，属于配合物晶体培育领域。现有的依托强电流支撑的电磁铁强磁系统，由于电能高消耗以及冷却剂的高消耗，而无法实际投入耗时较长的对配合物晶体生长的强磁场干预实验，本案旨在解决该问题。本案利用两块永磁体作为磁源，依托磁路原理，将两块永磁体的磁力线聚束，在磁隙结构位置形成聚焦强磁场，并以该强磁场进行配合物晶体强磁场干预生长实验。本案装置回避了所述电磁铁强磁系统的电能的高消耗以及冷却剂的高消耗，本案装置能够让相关领域的研究人员在低成本、低消耗的前提下开展时间跨度较大的强磁场对配合物晶体生长干预的研究工作。

Description

依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置

技术领域

本发明涉及一种依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，属于配合物晶体培育领域。

背景技术

配合物晶体的合成探索、结构分析及其应用评价等研究工作具有双重意义，一方面，有助于进一步深入地探求相关科学规律，另一方面，某些具有潜在应用前景的新型功能性晶体材料也有望在这一过程中得以揭示。

这类研究中，室温或近室温条件下的溶剂挥发法因其温和的方式而通常被优先关注。

上述溶剂挥发法实验通常只涉及数毫升至数十毫升滤清反应液这样一种较小的反应剂量，当然，也可以是少到不足一毫升的反应剂量。大体的合成步骤是，先将按设计配制的各滤清反应液分别置于不同的杯状或盏状器皿内，然后，将所述器皿静置，所述器皿内的溶剂经由缓慢挥发，逐渐反应、浓缩并进而形成相关配合物晶体，之后，所得到的配合物晶体被用于作进一步的理化分析与评价。

在耗时费力地展开的上述探索过程中，最激动人心的莫过于偶然地发现在电、光、声、磁等方面有潜在价值的配合物晶体材料苗子，然而，本案发明人注意到，实际上，有潜在价值的配合物晶体材料苗子其发现机会稀少、罕见，宛如深海寻针。究其原因，是一般科研实验室在上述合成探索过程中所采用的实验方法均过于粗放，没有引入有助于培育在电、光、声、磁等方面有潜在价值的配合物晶体材料苗子的额外的辅助的引导因素，这使得目标晶体的探求效率低下。

在电、光、声、磁等任何方面哪怕仅有一丝特异表现的配合物小晶体都是弥足珍贵的晶体材料苗子，都是值得努力寻求的科研目标物。

通过磁场来干预配合物晶体的生长，是一个值得关注的指向所述科研目标物的外场诱导方式。由于本案所涉室温或近室温条件下的溶剂挥发法这样一种配合物晶体生长方法，其晶体生长过程较长，其晶体生长过程可能需要数天至数星期时间，在这样的时间尺度上，现有的依托强电流支撑的电磁铁强磁系统，由于电能消耗过大、时间过长，而无法实际投入进行对配合物晶体生长的干预实验，尤其是，如果采用超导磁体，还要大量地、长时间地供给系统冷却用的液氮或液氦，研究成本更高至无法实际进行所述干预实验的程度，正因如此，这种以强磁场长时间干预配合物晶体生长的研究工作，很难展开。

那么，如何才能够既回避所述的电能的高消耗以及液氮或液氦的高消耗，又能低成本地展开强磁场对配合物晶体生长干预的研究工作，就成为了一个有待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，研发一种装置，该装置应当能够有助于达成这样一个目标，也就是，既要能够回避所述的电能的高消耗以及液氮或液氦的高消耗，又要能够让研究人员在低成本的前提下开展强磁场对配合物晶体生长干预的研究工作。

本发明通过如下方案解决所述技术问题，该方案提供一种依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，该装置的结构包括两块永磁体，该永磁体呈板状、块状或柱状，该永磁体有两个磁极，该永磁体的两个磁极其位置分别对应于该永磁体的两个表面位置，以及，两支导磁臂，该导磁臂其构成材料是软磁性材料，该导磁臂其轮廓呈M形、W形或∑形，每一支导磁臂的位于首尾两个末端位置的两个端头分别与两块所述永磁体的极性相同的磁极贴合联接在一起，在每一支导磁臂的中部区域呈现的凸出结构其端部轮廓呈锥体状，分别来自两支所述导磁臂的所述凸出结构其锥体状端部相互邻近形成磁隙结构。该磁隙结构位置呈现一个空挡或空隙的结构形态。基于磁路原理，磁力线在所述磁隙结构位置变得比较密集，由此，在该磁隙结构位置形成了一个经过了聚焦的强磁场。

该装置的结构，当然可以包括放置于该磁隙结构位置的盘状的或杯状的用于配合物晶体生长的器皿。

所述永磁体其材质可以是任意一种现有技术中已知的永磁体材质。关于永磁体，其技术含义是公知的。

所述永磁体当然可以是性能最优的钕铁硼永磁体。

然而，出于低成本制造该装置的一种可选项，选用硬磁铁氧体，也是允许的。所述硬磁铁氧体，其技术含义是公知的。

所述软磁性材料，其技术含义是公知的。有多种软磁性材料市售。

所述软磁性材料，优选纯铁材料。

在该盘状的或杯状的用于配合物晶体生长的器皿的开口端位置可以覆盖有有机聚合物薄膜，该有机聚合物薄膜上开设有一个以上的孔洞。所述空洞的数量不限；所述空洞的直径大小不限。所述空洞是用作溶剂挥发、逃逸通道。空洞的数量、空洞直径的大小可以根据实际晶体生长体系设定，用于控制晶体生长速率。

该装置结构还可以包括用于固定导磁臂的支架。所述支架不是必须的。

该装置的结构还可以包括将整个晶体培养区包覆起来的防尘罩。所述防尘罩不是必须的。

该装置的结构还可以包括整个磁路结构部件托举起来的底部支脚；该支脚用于架空所述磁路结构部件，防止化学溶液接触、腐蚀所述磁路结构部件。所述支脚不是必须的。

该装置的结构还可以包括包覆于导磁臂及永磁体外表的防锈涂层结构或类似的防锈隔离层结构。所述防锈涂层结构或类似的防锈隔离层结构不是必须的。

本发明的优点是，利用永磁体作为磁源，基于磁路原理，对磁力线进行聚束，由此，在所述磁隙结构位置，形成了一个经过了聚焦的强磁场，在该位置安放晶体培养器皿，进行配合物晶体强磁场干预生长实验，本案装置回避了所述电磁铁强磁系统的电能的高消耗以及液氮或液氦的高消耗，本案能够让研究人员在低成本的前提下开展强磁场对配合物晶体生长干预的研究工作。

附图说明

图1是本案实施例核心结构示意图。

图中，1、5是永磁体，2、6分别是两支导磁臂，3、4分别是两支导磁臂中部区域凸出结构的轮廓呈锥体状的端部，7是放置于磁隙结构位置的盘状的或杯状的用于配合物晶体生长的器皿。

具体实施方式

在图1所展示的本案实施例中，该装置的结构包括两块永磁体，该两块永磁体分别是永磁体1和永磁体5，永磁体1以及永磁体5呈板状、块状或柱状，每一块永磁体均有两个磁极，每一块永磁体的两个磁极其位置分别对应于该块永磁体的两个表面位置，以及，两支导磁臂，该两支导磁臂分别是导磁臂2和导磁臂6，导磁臂2以及导磁臂6的构成材料都是软磁性材料，导磁臂2以及导磁臂6的轮廓呈M形、W形或∑形，每一支导磁臂的位于首尾两个末端位置的两个端头分别与两块所述永磁体的极性相同的磁极贴合联接在一起，图例中，导磁臂2的位于首尾两个末端位置的两个端头分别与永磁体1的N极以及永磁体5的N极贴合联接在一起，导磁臂6的位于首尾两个末端位置的两个端头分别与永磁体1的S极以及永磁体5的S极贴合联接在一起，在每一支导磁臂的中部区域呈现的凸出结构其端部轮廓呈锥体状，其中，图例中，导磁臂2的锥体状结构其结构位置由标记3所指示，导磁臂6的锥体状结构其结构位置由标记4所指示，导磁臂2的所述锥体状端部3与导磁臂6的所述锥体状端部4相互邻近形成磁隙结构。

该图例结构中，包括放置于该磁隙结构位置的盘状的或杯状的用于配合物晶体生长的器皿7。

图例中，没有绘出本说明书前文述及的其它附件。所述其它附件，均不是必须的。

本案的实施方式不限于图例方式。

Claims (6)

1.依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，该装置的结构包括两块永磁体，该永磁体呈板状、块状或柱状，该永磁体有两个磁极，该永磁体的两个磁极其位置分别对应于该永磁体的两个表面位置，以及，两支导磁臂，该导磁臂其构成材料是软磁性材料，该导磁臂其轮廓呈M形、W形或∑形，每一支导磁臂的位于首尾两个末端位置的两个端头分别与两块所述永磁体的极性相同的磁极贴合联接在一起，在每一支导磁臂的中部区域呈现的凸出结构其端部轮廓呈锥体状，分别来自两支所述导磁臂的所述凸出结构其锥体状端部相互邻近形成磁隙结构。

2.根据权利要求1所述的依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，其特征是，在该磁隙结构位置放置有盘状的或杯状的用于配合物晶体生长的器皿。

3.根据权利要求1所述的依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，其特征是，所述永磁体其材料是钕铁硼永磁体。

4.根据权利要求1所述的依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，其特征是，所述永磁体其材料是硬磁铁氧体。

5.根据权利要求1所述的依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，其特征是，所述软磁性材料是纯铁材料。

6.根据权利要求2所述的依托磁路技术原理的强场约束配合物晶体生长装置，其特征是，在该盘状的或杯状的用于配合物晶体生长的器皿的开口端位置覆盖有有机聚合物薄膜，以及，该有机聚合物薄膜上开设有一个以上的孔洞。