相变驱动论文-孙小明

相变驱动论文-孙小明

导读:本文包含了相变驱动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磁驱动形状记忆合金,相变行为,中子衍射,同步辐射

相变驱动论文文献综述

孙小明[1](2019)在《Ni(Fe)-Mn基形状记忆合金磁驱动相变及相关功能特性研究》一文中研究指出磁驱动形状记忆合金作为一类新型形状记忆材料,不但具有传统形状记忆合金受温度场和应力场控制的形状记忆效应,而且具有受磁场控制的磁驱动形状记忆效应。因此,磁驱动形状记忆合金兼具大输出应变、高响应频率和精准控制性等特性,有望作为新一代智能材料在航空航天、生物工程、能源和自动化等领域发挥重要作用。本论文工作以一系列Ni(Fe)-Mn基磁驱动形状记忆合金作为研究对象,通过调控合金磁结构转变,同时利用原位高能同步辐射和中子衍射等技术手段研究该系列合金的磁驱动相变行为,并进一步探讨了它们的相关丰富物理特性。利用先进原位中子衍射技术研究了Ni-Mn基磁驱动形状记忆合金的异常低温(4 K,远低于马氏体相变温度)磁化行为。研究表明,磁场诱发相变导致Ni37Co11Mn42.5Sn9.5合金在低温呈现出异常磁化行为。进一步分析表明该磁驱动相变由非连续转变组成,从而解释了磁化曲线的跳跃现象。该项工作对深入理解磁驱动形状记忆合金的磁-结构耦合而设计磁驱动相变材料新型功能特性以及对研究其他相变材料体系中的异常低温磁化行为具有指导意义。系统研究了Fe43-xMn28Ga29+x(x=0,0.5,1.0,1.5,1.7,1.9,2.0)磁驱动形状记忆合金体系的相变行为。研究结果显示,该合金体系中当x数值超过某一临界值xc(xc≥ 2.0)时,在系统内出现应变玻璃转变。在已有实验结果的基础上建立了Fe43-xMn28Ga29+x合金体系的相图,其中包含马氏体和应变玻璃的相关组分。在冻结温度点T0以下,施加外场能够在Fe41Mn28Ga31应变玻璃合金中实现磁驱动一级相变,并伴有磁跳跃现象的发生。利用原位中子衍射技术直接证实了磁驱动应变玻璃向马氏体相变是导致这一特殊相变行为的原因。初步分析了磁场驱动应变玻璃向马氏体转变和相关磁跳跃行为的结构演变过程。最后,该项工作初步研究了 Fe41Mn28Ga31应变玻璃合金的潜在磁热性能和形状记忆效应,并在80 K下施加2.1 T磁场得到了大小为8.7 J kg-11 K-1的磁转变熵。这些结果提供了关于应变玻璃更新的有利于理论分析和实际应用的证据,为将来研究铁性玻璃的相变耦合行为和设计新型巨磁响应材料奠定了基础。此外,在一系列Fe-Mn-Ga磁驱动形状记忆合金体系中实现了巨负膨胀效应。研究结果显示,该合金的负膨胀效应主要来源于降温过程中从立方奥氏体向四方马氏体的相变所造成的晶格体积增加。经过适当的成分调控,该合金体系中的负膨胀温度区间可以从室温降到低温区域。其中Fe43Mn28Ga29合金在290 K到209 K的负膨胀温度区间内线膨胀系数达到-50.2× 10-6K-1。同时该合金体系具备良好的力学性能,优异的导电性和导热性。因此,Fe-Mn-Ga合金有望成为新一代负膨胀材料而被实际应用。通过改变Mn/In比例和Co掺杂代替Ni的方法来调控磁结构转变,从而设计了一系列Ni-(Co)-Mn-In合金。研究显示,Ni49Co3Mn34In14成分合金在相变过程中具有窄的相变滞后8 K,小的相变区间7 K和非常敏感的转变温度对磁场变化值6 K T-1。通过原位同步辐射手段揭示了该Ni49Co3Mn34In14合金马氏体和奥氏体之间具有极好的几何兼容性。利用原位中子衍射技术直接证明了该合金可以在3 T磁场下实现完全马氏体态和完全奥氏体态之间的可逆相转变。同时,优化的Ni49Co3Mn34In14合金能在3T的磁场下表现出良好的磁响应效应:可逆巨磁热效应(磁熵变为16.5 J kg-1 K-1)、巨磁致应变(0.26%)和磁阻效应(60%)在3 T的低磁场下同时在该合金中实现。这些磁响应效应大小可以与其他已经报道的Ni-Mn基磁性形状记忆合金对应的效应(磁场高于5 T)相比较,但所施加的磁场大幅降低。这对开发Ni-Mn基合金低场驱动优异磁响应性能及其在磁致冷、磁传感和磁记录材料等方面的应用具有重要的指导意义。本文对Ni(Fe)-Mn基磁驱动形状记忆合金的磁场驱动相变行为进行了深入研究,并探讨了相关丰富物理特性,为进一步深入研究磁驱动形状记忆合金中的马氏体相变行为和设计新型多功能材料提供了实验依据和新思路。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-06-03)

杜光乐[2](2019)在《复杂网络上Clique渗流相变的调节和受限自驱动粒子的研究》一文中研究指出复杂系统中不同组分之间存在复杂的相互作用,组分局域性质的改变往往使得整体性质产生大的转变,网络对复杂系统的组分和组分之间的相互作用抽象为结点和结点之间的连边,是研究各种复杂系统的理想工具。渗流相变是网络演化中的一个重要现象,标志着系统中相互作用连通分支从微观到宏观的转变,渗流相变作为几何相变一般不依赖于空间的度规,是统计物理中最简单的相变,对渗流相变的研究有助于理解物理学中众多的相关现象,如导电、磁性、胶体、自旋量子霍尔效应等。在合作性网络如电影演员网络、科学文献作者网络、专利作者等网络中,体系的演化和其他一般的网络演化一次加入一条边不同,是由clique的加入而驱动的,基于对这些网络的实证研究,我们构建了clique增长模型,其中在每一演化步骤向体系中添加一个3-clique,随机选取结点的概率是非均匀的,且动态地依赖于当前时刻的度分布,我们采取一个最简单的函数依赖形式,结点被取到的权重正比于结点当前度数的幂率函数,幂指数是可以自由调节的控制参数。我们采用推广的连通度定义,同时研究(3,1)和(3,2)连通两种情况下的渗流相变,发现通过调节控制参数,可以调控(3,2)相变在连续和非连续之间转变,作为参照的(3,1)相变在控制参数的整个取值范围内都是连续的。和之前的非连续渗流相变的大团取代(小团融合形成新的最大团)机制不同,在我们的clique增长模型中,非连续渗流相变是通过大团不断融合小团的直接增长机制产生的。相对于连续相变,非连续渗流相变代表体系的一种更为剧烈的转变,其新的产生机制的发现将为研究网络鲁棒性及其他各种网络过程提供参考。现实世界中的网络总是相互作用和影响,复合形成多层网络,自驱动粒子在背景网络上的运动是一个有趣的例子。自驱动粒子能够从环境中吸收能量来驱动自身的运动,在众多的生物体系或者人造装置中都能观察到自驱动粒子的集体运动现象,Vicsek模型可以用来描述自驱动粒子集体运动现象。我们将Vicsek模型限定在二维正方晶格上,将粒子的指向空间离散化,这允许我们定义粒子的指向网络。在现实世界中,粒子的运动总是受到环境的影响,我们用背景晶格的渗流过程来模拟粒子所处的无序背景环境,这一背景晶格网络将对指向网络的行为产生影响。我们发现,边连接概率对序参量的影响起到了和粒子密度类似的作用,在背景网络的渗流相变临界点附近没有观察到序参量的显着改变,这说明在当前模型中,指向团并不会因为晶格网络发生渗流相变而显着增长。我们发现存在非零最优噪声使得粒子的集体运动最大化,这是由于一定程度的噪音能够促进团之间的融合。除自驱动粒子的平动之外,其转动也会产生各种丰富的现象。在受限的活性转子体系中可以观察到粒子密度和速度的振荡行为,我们从Onsager原理出发构造在等温情况下的瑞利量,推导出粒子运动的动量和角动量运动方程,发现转子在稳态下形成壳层结构,使得转子密度呈现振荡行为,在运动方程中密度和速度耦合,密度的振荡引发了速度的振荡。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01)

于晓彤,杨志成,张旭,王硕[3](2019)在《相变式软体机器人驱动机理研究》一文中研究指出设计了一种相变式软体机器人,它由液体压缩驱动柔韧性材料制成,可在大范围内任意改变自身形状和尺寸,在侦察、探测、救援及医疗等领域都有广阔的应用前景。与传统的软体机器人相比,软体机器人有许多优点:反应快、结构简单、驱动效率高,驱动力大,等优点。对压缩泵的吸入和输出分析获得机器人的运动周期,控制四通阀合理驱动波纹管伸缩,铍青铜作为执行机构获得机器人的运动方向。项目通过对机器人的腔体结构设计仿真,获得机器人(本文来源于《电子世界》期刊2019年02期)

黄蓉,李俊,李成[4](2018)在《电场驱动HgCdTe/CdTe量子阱拓扑相变引起的光吸收增强研究》一文中研究指出HgTe/CdTe量子阱是研究拓扑绝缘体新奇物性的一个很好载体。采用Kane八带k·p模型,对电场驱动Hg1-xCdxTe/CdTe量子阱拓扑相变及其相变前后的光吸收性质进行了研究,并使用BHZ模型对吸收系数进行了解析计算和分析。结果表明:在电场能够驱动Hg1-xCdxTe/CdTe量子阱拓扑相变后继续增大电场,其能带可变为墨西哥帽形状,联合态密度将会增强,导致光吸收相比于无电场时显着增强,与解析计算结果相吻合。对于平行界面偏振光(TE)吸收曲线在带边还形成了双峰结构。文章结果可用于新型红外光电探测器、激光器以及频率选择器等量子阱器件的研究和设计。(本文来源于《半导体光电》期刊2018年05期)

种涛,谭福利,王桂吉,赵剑衡,唐志平[5](2018)在《磁驱动斜波加载下铋的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ相变实验》一文中研究指出设计了一套与磁驱动斜波加载实验装置CQ-4配套的样品预设温度系统,温度范围为室温至180℃。利用此装置联合双源光外差测速系统,完成了不同初始温度下铋的斜波压缩相变实验,并在单发实验中获得了同时含有Ⅰ-Ⅱ和Ⅱ-Ⅲ两次相变信息的速度剖面。实验结果显示,随着铋的初始温度从室温提高到148℃,Ⅰ-Ⅱ相变和Ⅱ-Ⅲ相变起始对应的特征拐点速度分别从251.6和275.7m/s下降到239.4和259.7m/s。(本文来源于《高压物理学报》期刊2018年05期)

程辉[6](2018)在《脉冲强磁场下NiMn基哈斯勒合金的场驱动相变与磁热效应研究》一文中研究指出NiMn基哈斯勒合金是具有成分比为1:1:1或2:1:1的Ni-Mn-Z(Z=In,Sn,Sb,...)型金属间化合物材料,由于具有丰富的光学、磁学和电输运性质,例如磁电阻效应、交换偏置效应、磁热效应和磁致伸缩效应等而受到广泛关注。在这类合金中,Ni-Mn-In及其掺杂体系复杂的场致相变行为尤其受到材料领域研究人员的关注。然而,研究者对NiMn基哈斯勒合金场诱导变磁相变的微观机制的理解还不够深入,对该类合金的一些基本概念仍存在争议。为了深入理解NiMn基哈斯勒合金的场诱导变磁相变,本文利用原位观测手段对这类合金的磁化、结构相变和磁热效应进行了系统的研究,希望从微观角度揭示这类合金变磁相变的机理。主要研究内容和结果如下:一、研究了Ni_(50)Mn_(34)In_(15.5)Al_(0.5)合金和Ni_(50)Mn_(34)In_(15)Al合金的温度驱动结构相变、时间弛豫的等温生长过程和磁场驱动逆马氏体相变,揭示了该合金体系磁致结构相变可逆性的机理。通过比较不同Al掺杂量样品的磁性和磁致结构相变,阐明了Al掺杂对样品马氏体相形核和生长的促进作用和对马氏体相孪晶界的钉扎作用。二、研究了Ni-Mn-In样品磁化强度随温度和外磁场强度的变化关系,讨论了样品的磁化行为。利用MOIS系统研究了样品的温度/磁场驱动结构相变,讨论了磁场驱动结构相变可逆性与样品温度的关系。叁、对第二类Ni-Mn-Ga合金的磁化和磁相变进行了研究。原位观测了该合金中奥氏体相在降温过程中向七层调制马氏体和非调制马氏体转变过程,发现了七层调制马氏体相与非调制马氏体相不同的磁场响应。四、研究了NiMn基哈斯勒合金的磁热效应以及磁场诱导自旋重取向和磁致结构相变对磁热效应的贡献,阐述了Al掺杂对Ni-Mn-In-Al合金磁热效应的影响机理。五、利用综合物性测量系统研究了Ni-Mn-Ga合金的磁致绝热温变,并在脉冲强磁场下对Ni-Mn-Ga合金的绝热温变直接测量进行了探索性的尝试。结果表明,样品马氏体和奥氏体相内部的磁性散射和孪晶界自旋散射是影响NiMn基合金磁电阻的主要机制。Al掺杂对马氏体孪晶界面的钉扎对合金马氏体相的形核生长具有促进作用,使得样品的相变特征温度向高温区域移动,增大样品的等温磁熵变。Ni-Mn-In-Al合金有反磁热效应,Ni-Mn-In和Ni-Mn-Ga合金有一般磁热效应。在Ni-Mn-In-Al和Ni-Mn-Ga合金中磁场诱导结构相变对磁热效应的贡献占主导,在Ni-Mn-In中自旋重取向对磁热效应的贡献占主导。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

许凯凯,梁军军[7](2017)在《相互作用驱动下Peierls-Hubbard模型的拓扑量子相变》一文中研究指出最近实验上利用超冷费米气体研究相互作用的对称性保护的拓扑相(SPT)备受关注,尤其是探测开边界下的拓扑边界态。本文利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了Peierls-Hubbard模型的拓扑性,通过开边界下的拓扑边界态,纠缠熵和纠缠谱等多种方法确定了系统的拓扑相,绘制了相应的相图。相互作用驱动系统进入新的拓扑类,在冷原子超晶格中可以测量拓扑边界态的局域密度分布来确定系统的拓扑性质。(本文来源于《量子光学学报》期刊2017年04期)

徐斌,周静,张彩霞,王博诣,鲁聪达[8](2018)在《油酸修饰Cu_2O微晶/石蜡相变驱动复合材料的制备及性能》一文中研究指出以油酸(OA)为分散稳定剂,在石蜡(PW)中热分解甲酸铜-辛胺配合物前驱体,制备了OA修饰Cu_2O微晶/PW(Cu_2O-OA/PW)复合材料。通过XRD、SEM、TEM、FTIR和DSC对复合材料的物相、微观形貌、化学状态及相变行为进行了表征,并对其热敏性、热膨胀性和热稳定性及影响因素进行了分析研究。结果表明:通过改变OA浓度和前驱体浓度能够获得十二面体和立方体Cu_2O微晶。OA分子化学吸附在Cu_2O微晶表面。与纯PW相比,Cu_2O-OA/PW复合材料的相变温度基本不变,但其相变潜热明显降低。Cu_2O-OA/PW复合材料的热敏性随前驱体浓度的增加而提高,但其热膨胀性有所下降。经过多次加热后,Cu_2O-OA/PW复合材料未出现分层现象,体现了其优异的热稳定性。(本文来源于《复合材料学报》期刊2018年05期)

刘立[9](2017)在《硅基反铁电厚膜场致相变应变驱动微振镜的设计与制造》一文中研究指出激光通信在传输处理信息方面的优势使其在空间通信领域占据了日益重要的地位,激光通信系统的驱动构件主要有机械式和非机械式。其中,通过机械控制通信系统中的反光镜来达到光束偏转的目的,目前还是实现空间光通信的主要途径。本文针对目前机械式偏转系统不稳定、响应慢、精度不高、体积和重量大的难点,进行了PLZT反铁电厚膜场致相变应变特性的研究,并对由该效应驱动的微振镜进行了设计与制造。首先进行了PLZT厚膜与硅衬底的异质集成制造及其相关研究。研究了Pb过量和引入缓冲层对PLZT厚膜微观结构的影响,得出了在Pb过量10%、并引入100nm缓冲层的情况下,PLZT薄膜具有最为优良的性能。研究了PLZT反铁电膜材料在温度和电场作用下的相变特性,揭示了其在多场耦合作用下的相变应变规律。其次通过COMSOL 5.0仿真分析软件对不同结构参数(长度L、宽度W、厚度T)的桥式结构进行了模态、应力及挠度分析。揭示了反铁电微振镜结构在电场驱动作用下的应变、驱动位移、频率响应、光束偏转角度参数等之间的关系,并设计了加工工艺流程。最后通过溶胶凝胶技术及多步退火法,在4英寸Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了3μm的PLZT厚膜。研究了PLZT厚膜湿法腐蚀性、硅基底湿/干法刻蚀性,并进行了桥结构微振镜器件的加工制造。通过MEMS微加工技术,包含光刻技术、湿(干)法刻蚀、薄膜沉积技术、剥离等微加工工艺进行了微振镜器件的制造,实现了PLZT功能厚膜材料与硅基微加工技术的结合。搭建了测试平台,对器件挠度进行了测试,经过计算获得了微振镜桥结构的最大偏转角度745.8μrad,达到了光束偏转器件对于角度偏转的要求。(本文来源于《中北大学》期刊2017-05-31)

郑铭铸,诸凯,杨洋,魏杰[10](2016)在《强化相变驱动的环路热管蒸发器可视化实验台建立及实验》一文中研究指出以研究强化相变驱动的环路热管的传热机制为目的,设计了一种带有相变空间的新型结构可视化平板热管蒸发器,实验研究了相变空间高度对热管蒸发器启动时间的影响与加热功率对其启动传热特性的影响,并观察了启动过程中工质在相变空间内的相变特性。实验结果:在不同相变空间高度情况下,实验蒸发器系统的启动时间存在明显差异,当相变空间为1mm时,系统启动时间较短,工质不易出现干涸现象。并且在启动加热功率不同时,系统启动热阻也不同,更高的加热功率对应更低的整体热阻。通过可视化实验的观察与分析,为建立环路热管相变驱动机制的可行性研究奠定了基础,为建立描述这一驱动机制的数学模型提供了实验依据。(本文来源于《化工进展》期刊2016年07期)

相变驱动论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

复杂系统中不同组分之间存在复杂的相互作用,组分局域性质的改变往往使得整体性质产生大的转变,网络对复杂系统的组分和组分之间的相互作用抽象为结点和结点之间的连边,是研究各种复杂系统的理想工具。渗流相变是网络演化中的一个重要现象,标志着系统中相互作用连通分支从微观到宏观的转变,渗流相变作为几何相变一般不依赖于空间的度规,是统计物理中最简单的相变,对渗流相变的研究有助于理解物理学中众多的相关现象,如导电、磁性、胶体、自旋量子霍尔效应等。在合作性网络如电影演员网络、科学文献作者网络、专利作者等网络中,体系的演化和其他一般的网络演化一次加入一条边不同,是由clique的加入而驱动的,基于对这些网络的实证研究,我们构建了clique增长模型,其中在每一演化步骤向体系中添加一个3-clique,随机选取结点的概率是非均匀的,且动态地依赖于当前时刻的度分布,我们采取一个最简单的函数依赖形式,结点被取到的权重正比于结点当前度数的幂率函数,幂指数是可以自由调节的控制参数。我们采用推广的连通度定义,同时研究(3,1)和(3,2)连通两种情况下的渗流相变,发现通过调节控制参数,可以调控(3,2)相变在连续和非连续之间转变,作为参照的(3,1)相变在控制参数的整个取值范围内都是连续的。和之前的非连续渗流相变的大团取代(小团融合形成新的最大团)机制不同,在我们的clique增长模型中,非连续渗流相变是通过大团不断融合小团的直接增长机制产生的。相对于连续相变,非连续渗流相变代表体系的一种更为剧烈的转变,其新的产生机制的发现将为研究网络鲁棒性及其他各种网络过程提供参考。现实世界中的网络总是相互作用和影响,复合形成多层网络,自驱动粒子在背景网络上的运动是一个有趣的例子。自驱动粒子能够从环境中吸收能量来驱动自身的运动,在众多的生物体系或者人造装置中都能观察到自驱动粒子的集体运动现象,Vicsek模型可以用来描述自驱动粒子集体运动现象。我们将Vicsek模型限定在二维正方晶格上,将粒子的指向空间离散化,这允许我们定义粒子的指向网络。在现实世界中,粒子的运动总是受到环境的影响,我们用背景晶格的渗流过程来模拟粒子所处的无序背景环境,这一背景晶格网络将对指向网络的行为产生影响。我们发现,边连接概率对序参量的影响起到了和粒子密度类似的作用,在背景网络的渗流相变临界点附近没有观察到序参量的显着改变,这说明在当前模型中,指向团并不会因为晶格网络发生渗流相变而显着增长。我们发现存在非零最优噪声使得粒子的集体运动最大化,这是由于一定程度的噪音能够促进团之间的融合。除自驱动粒子的平动之外,其转动也会产生各种丰富的现象。在受限的活性转子体系中可以观察到粒子密度和速度的振荡行为,我们从Onsager原理出发构造在等温情况下的瑞利量,推导出粒子运动的动量和角动量运动方程,发现转子在稳态下形成壳层结构,使得转子密度呈现振荡行为,在运动方程中密度和速度耦合,密度的振荡引发了速度的振荡。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相变驱动论文参考文献

[1].孙小明.Ni(Fe)-Mn基形状记忆合金磁驱动相变及相关功能特性研究[D].北京科技大学.2019

[2].杜光乐.复杂网络上Clique渗流相变的调节和受限自驱动粒子的研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019

[3].于晓彤,杨志成,张旭,王硕.相变式软体机器人驱动机理研究[J].电子世界.2019

[4].黄蓉,李俊,李成.电场驱动HgCdTe/CdTe量子阱拓扑相变引起的光吸收增强研究[J].半导体光电.2018

[5].种涛,谭福利,王桂吉,赵剑衡,唐志平.磁驱动斜波加载下铋的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ相变实验[J].高压物理学报.2018

[6].程辉.脉冲强磁场下NiMn基哈斯勒合金的场驱动相变与磁热效应研究[D].华中科技大学.2018

[7].许凯凯,梁军军.相互作用驱动下Peierls-Hubbard模型的拓扑量子相变[J].量子光学学报.2017

[8].徐斌,周静,张彩霞,王博诣,鲁聪达.油酸修饰Cu_2O微晶/石蜡相变驱动复合材料的制备及性能[J].复合材料学报.2018

[9].刘立.硅基反铁电厚膜场致相变应变驱动微振镜的设计与制造[D].中北大学.2017

[10].郑铭铸,诸凯,杨洋,魏杰.强化相变驱动的环路热管蒸发器可视化实验台建立及实验[J].化工进展.2016

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相变驱动论文-孙小明
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