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一文詳述振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)的工作原理、測試方法及應(yīng)用
來源: 時(shí)間:2023-11-10 13:43:15 瀏覽:13967次

一文詳述振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)的工作原理、測試方法及應(yīng)用

 

振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM是一種用于測量材料磁性的重要設(shè)備,廣泛應(yīng)用于各種鐵磁、亞鐵磁、反鐵磁、順磁和抗磁材料的磁特性研究中。

 

 

 

一、工作原理

振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)一個(gè)開路磁體置于磁場中時(shí),檢測線圈在樣品外一定距離處感應(yīng)到的磁通量可以被視為外部磁化場和由樣品引起的擾動(dòng)之和;在大多數(shù)情況下,測量人員更關(guān)心這種擾動(dòng),為了區(qū)分這種擾動(dòng)與環(huán)境磁場,可以通過讓被測樣品以一定方式振動(dòng),使檢測線圈感應(yīng)到的樣品磁通量信號(hào)不斷快速交變,保持環(huán)境磁場等其他量不變,這是一種利用交流信號(hào)測量磁性材料直流磁性的方法。

 

二、測試方法

1. 磁化曲線測試:通過改變外部磁場強(qiáng)度,測量樣品磁化強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度之間的關(guān)系,得到磁化曲線。

2. 磁滯回線測試:在一定磁場范圍內(nèi),周期性地改變磁場方向,記錄樣品磁化強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度之間的關(guān)系,得到磁滯回線。

3. 退磁曲線測試:在一定磁場范圍內(nèi),將樣品磁化至飽和,然后逐步降低磁場強(qiáng)度,記錄磁化強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度之間的關(guān)系,得到退磁曲線。

4. 升溫曲線與升/降溫曲線測試:在恒定磁場下,測量樣品在不同溫度下的磁化強(qiáng)度,得到升溫曲線;在恒定磁化強(qiáng)度下,測量樣品在不同溫度下的磁場強(qiáng)度,得到升/降溫曲線。

5. 居里溫度測試:通過測量樣品在不同溫度下的磁化強(qiáng)度,找到磁化強(qiáng)度降至零時(shí)的溫度,即為居里溫度。

6. 矯頑力測試:在一定磁場范圍內(nèi),通過測量樣品從磁化至飽和所需的時(shí)間,計(jì)算矯頑力。

7. 最大磁能積測試:在一定磁場范圍內(nèi),改變磁場方向,記錄磁能積與磁場強(qiáng)度之間的關(guān)系,得到最大磁能積。

 

三、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 稀土永磁材料研究:振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)可用于測量稀土永磁材料的磁性能,如磁化強(qiáng)度、矯頑力、磁能積等。

2. 鐵氧體材料研究:VSM 可用于測量鐵氧體材料的磁性能,如磁化強(qiáng)度、磁滯回線、退磁曲線等。

3. 非晶和準(zhǔn)晶材料研究:振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)可用于測量非晶和準(zhǔn)晶材料的磁性能,如磁化強(qiáng)度、磁滯回線、退磁曲線等。

4. 超導(dǎo)材料研究:VSM 可用于測量超導(dǎo)材料的磁性能,如磁化強(qiáng)度、磁滯回線、退磁曲線等。

5. 合金、化合物及生物蛋白質(zhì)的磁性研究:振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)可用于測量各類物質(zhì)的內(nèi)稟磁特性,如磁化強(qiáng)度、居里溫度、矯頑力等。

6. 磁性粉末、顆粒、片狀、塊狀材料的測量:VSM 可用于測量不同形狀的磁性材料的磁性能,如磁化強(qiáng)度、磁滯回線、退磁曲線等。

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