本项目利用多重散射方法来研究由球形颗粒所组成的复合体系在电磁场下的性质。在本项目中主要包括两大内容。其一为对电磁波在由球形颗粒所组成的周期结构中的传播特性的研究。在此研究中,我们设计了具有特殊透射增强效果的金属薄片,和能使微波透过而红外反射的薄膜,并研究了导致这些现象的机理;其二为对由球形颗粒所组成的非晶结构(特别是与电流变效应相关的结构)在电场下作用下的极化和受力特点,并在此基础上对它们的动力学过程进行模拟。主要成果包括开发了能计算各种颗粒状态间的相互作用力的程序,并对程序的能力和适用范围作了认真的讨论;对多尺度球形颗粒体席进行了研究,证明当球体间缝隙处有添加物存在时,两球所受的剪切力会提高,支持颗粒中的微量添加物会对电流变效应起增强作用的观点;对电极板中的颗粒链的电场空间分布做了计算,发现在颗粒缝隙处的电场强度可比平均外加电场高400倍以上。在此基础上提出了在超高电场下由固-液相变所诱导的新型电流变效应,并给出了与实验符合的剪切强度与电场强度的变化关系。对绝缘液体中的金属颗粒在电场作用下的运动规律和导电特性作了模拟研究,发现随着电场强度的增加,整个体系会出现由绝缘体至导体的转变。
英文主题词multiple scattering method;electrorheological and magnetorheological fluids; photonic crystal