Femm là phần mềm mô phỏng trường điện từ dạng đơn giản. Phần mềm này được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống điện để kiểm tra từ trường, tĩnh điện, sự phân bố nhiệt trên bề mặt, sự phân bố dòng điện trong chất liệu cần mô phỏng. Phần mềm này cố thể chạy được trên nền window 95, 98, ME, NT, 2000 và XP. Có thể tải phần mềm từ trang web : http://femm.foster- miller.com.
2. Mô phỏng:
Chọn vật liệu mô phỏng là lớp màng siêu dẫn magnesium diboride ( MgB2) có diện tích 72mm2 và có độ dày 0,1mm và đế đỡ là tấm ngọc bích có diện tích là 160mm2 và có độ dày 1cm.
Nhập thông số đầu vào: Tần số: 50Hz
Độ dày: 1 Độ chính xác: 10-8
Góc nhỏ nhất: 300 Đơn vị chiều dài: milimet
Hệ tọa độ: đề các Điểm ảnh / đơn vị :100
Cỡ lưới tọa độ: 0.25 Hiển thị lưới tọa độ Hiển thị tên vùng
Hình 11: Thiết lập thông số mặc định ban đầu của bài toán
2.1.Bài toán từ trường:
Khảo sát từ trường của lớp siêu dẫn MgB2 với từ kháng là Hc = 147200A/m
Hình 10: đường từ trường phân bố khi khảo sát chất siêu dẫn MgB2
Hình 10 thể hiện sự phân bố từ trường trong khi khảo sát chất siêu dẫn MgB2 . Do ngọc bích không dẫn điện nên đường từ trường của chất siêu dẫn không bị ảnh hưởng.
Chọn thông số của MgB2 với mật độ điện tích là 0.001
Khảo sát mật độ từ thông trong khoảng : 0 |≤ D| 0.0177≤ C/m^2
Hình 11: Sự phân bố của từ thông
Từ thông là thông lượng đường sức từ đi qua một diện tích.Từ thông liên hệ trực tiếp với mật độ từ thông. Từ thông là tích phân của phép nhân vô hướng giữa mật độ từ thông với véctơ thành phần diện tích, trên toàn bộ diện tích.
2.3. Bài toán dòng nhiệt:
Khảo sát MgB2 với nhiệt hàm thể tích là 3MJ/(M^3*K) Và khảo sát quang thông trong khoảng 0 | | 8.72≤ F ≤ w/m^2
Hình 12: Sự phân bố của quang thông
Quang thông là đại lượng trắc quang cho biết công suất bức xạ của chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn phát sáng điểm. Trên hình vẽ ta có thể thấy quang thông phân bố đều trên bề mặt và cường độ quan thông lớn tập chung ở các góc của lớp màng siêu dẫn MgB2
2.4. Bài toán lưu lượng dòng:
Khảo sát mật độ dòng trên lớp màng MgB2 trong khoảng
Hình 12 : sự phân bố của mật độ dòng điện trên MgB2
Trên hình vẽ có thể thấy mật độ dòng điện |J| có giá trị chủ yếu từ khoảng 1e-11 đến 1.312e-10 và phân bố đều trên bề mặt lớp bán dẫn.