磁性測(cè)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、磁性材料的磁性測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤腆w磁性的來(lái)源。學(xué)習(xí)使用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）測(cè)量材料的磁性。二、實(shí)驗(yàn)原理概述目的意義磁性是物質(zhì)普遍存在的性質(zhì)，任何物質(zhì)在磁場(chǎng)作用下都有一定的磁化強(qiáng)度。磁性材料在電力、通訊、電子儀器、汽車、計(jì)算機(jī)和信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域有著十分廣 泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)磁性材料磁性能的測(cè)量，加深對(duì)磁性材料基本特性的理 解。固體的磁性按磁性進(jìn)行分類，大體可分為下述五種（1）順磁性。這類物質(zhì)具有相互獨(dú)立的磁矩，在沒(méi)有外場(chǎng)作用下相互雜亂取 向，故不顯示宏觀磁性。而在外場(chǎng)作用下，原來(lái)相互獨(dú)立雜亂分布的磁矩將在一 定程度上沿磁場(chǎng)方向取向，使這類物質(zhì)表現(xiàn)出相應(yīng)的宏觀磁性。磁場(chǎng)越強(qiáng)則宏觀 磁性越

2、強(qiáng)，而當(dāng)外磁場(chǎng)去除后，其宏觀磁性消失。（2）抗磁（逆磁）性。此類物質(zhì)無(wú)固有磁矩，在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生感應(yīng)磁性。 磁場(chǎng)消失則宏觀磁性隨之消失。（3）反鐵磁性。此類物質(zhì)內(nèi)具有兩種大小相等而反向取向的磁矩，故合成磁 矩為零，使物質(zhì)無(wú)宏觀磁性。（4）亞鐵磁性。此類物質(zhì)內(nèi)存在兩種大小不相等但反向耦合在一起的磁矩， 故不能相互完全抵消，使該類物質(zhì)表現(xiàn)出強(qiáng)磁特性。（5）鐵磁性。此類物質(zhì)內(nèi)的磁矩均可互相平行耦合在一起，因而表現(xiàn)出強(qiáng)磁 特性。磁特性的檢測(cè)方法振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)可以測(cè)出在不同的環(huán)境下材料多種磁特性。由于其具有很多 優(yōu)異特性而被磁學(xué)研究者們廣泛采用，使VSM成為檢測(cè)物質(zhì)內(nèi)稟磁特性的標(biāo)準(zhǔn) 通用設(shè)備。設(shè)被測(cè)樣

3、品的體積為V，由于樣品很小，當(dāng)被磁化后，在遠(yuǎn)處可將其 視為磁偶極子：如將樣品按一定方式振動(dòng)，就等同于磁偶極場(chǎng)在振動(dòng)。于是，放 置在樣品附近的檢測(cè)線圈內(nèi)就有磁通量的變化，產(chǎn)生感生電壓。將此電壓放大并 記錄，再通過(guò)電壓-磁矩的已知關(guān)系，即可求出被測(cè)樣品的磁化強(qiáng)度。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料儀器：振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)Lake Shore 7404型VSM材料：磁性樣品四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)步驟（一）校準(zhǔn)系統(tǒng)磁矩偏移量校準(zhǔn)（Moment Offset）將空桿裝在振動(dòng)頭上；從 “calibration菜單中點(diǎn)擊 “Moment Offset”；按照對(duì)話框提示進(jìn)行Moment Offset的校準(zhǔn)。注意：在進(jìn)行該項(xiàng)校準(zhǔn)時(shí)

4、不能選中“ atuorange ”欄。磁矩增益量校準(zhǔn)（Moment Gain）在樣品桿上裝入含有竦標(biāo)準(zhǔn)樣品的樣品杯，打開(kāi)振動(dòng)頭；從 “calibration 菜單中點(diǎn)擊 “Moment Gain”；在 Moment Gain Calibration 類型中選擇“Single point calibration”；對(duì)話框中在相應(yīng)的欄輸入“6.92” emu和“5000” G；調(diào)節(jié)樣品鞍點(diǎn)；按照對(duì)話框提示步驟進(jìn)行校準(zhǔn)。注意：在進(jìn)行該項(xiàng)校準(zhǔn)時(shí)不需要選中“ atuorange ”欄。（二）測(cè)量樣品根據(jù)所測(cè)試樣品性質(zhì)和形狀選擇相應(yīng)的樣品桿和樣品杯；并將含有樣品的樣 品桿安裝在振動(dòng)頭上；調(diào)節(jié)樣品鞍點(diǎn)；為該測(cè)量樣品選擇合適的量程或選中“atuorange”欄；從“experiments”菜單中選擇“News experiment”，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行命名，根據(jù)所 需測(cè)量的數(shù)據(jù)（曲線）選擇實(shí)驗(yàn)類型和實(shí)驗(yàn)條件；注意：在建立一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)?zāi)０鏁r(shí)，在“Time Constant”和“Averaging Time perPoint”欄中分別選擇“0.3”秒和“ 10”秒；在“X channel欄中選擇合適 的靈敏度，或選中“ Moment Auto range”；5.在軟件上點(diǎn)擊“Start”開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成后會(huì)自動(dòng)保存實(shí)驗(yàn)結(jié)果。