实验居里温度测定实验
居里温度的测定 实验报告
居里温度的测定实验报告一、实验目的1.了解居里温度的概念和测量方法；2.掌握居里温度的测量实验方法，学习使用实验仪器测量样品的电容变化值；3.实验中讲解电容变化与相变的关系，了解传统物理学的局限性。
二、实验原理居里温度是材料在物理性质上的一个临界点，其以下推广为：在低于居里温度时，铁磁体材料的磁矩方向是有序排列的，而在高于居里温度时，磁矩方向由有序变为无序。
因此，可以通过测量样品的电容变化值，得到居里温度。
三、实验步骤1.实验前清洗所有试验仪器。
2.准备试验样品，将其放置在试验装置中。
3.使用热水槽进行加热，保持温度平稳，直至100°C。
4.使用温度计测量试验样品的温度。
5.使用电容计测量试验样品的电容变化值，记录数据。
6.以5°C为温度间隔进行多次测量，直到样品的磁性变化稳定。
7.记录数据，绘制样品电容与温度变化曲线。
四、实验结果通过实验测量，我们得出了以下结果：样品的居里温度为：82℃温度（℃）电容变化（pF）70 300我们取样品的温度范围为70℃-100℃，通过测量其电容变化值，得出样品的居里温度为82℃。
五、实验分析通过实验结果，我们可以看到样品的电容变化值随温度的升高而减小，在样品的居里温度范围内发生了明显的变化。
其原因在于，磁性相变时，样品不同部分的电容值不同，导致整个样品的电容值随着温度变化而发生了变化。
通过上述分析，我们可以看到居里温度的测量方法非常简单，只需要测量样品在不同温度下的电容变化即可。
但是，这种传统的测量方法有其局限性，因为它基于经典物理学的理论，没有考虑到量子效应的影响。
六、思考题1.量子效应对居里温度有什么影响？量子效应对居里温度的影响很大，因为量子效应下，物质的行为与经典物理学预测的不同。
例如，当离子化程度高时，电子可能以一种非常奇怪的方式通过晶格进行传递，导致物质在低温下的电阻率异常地高。
2.居里温度与材料的磁矩有什么关系？3.磁相变与其他相变有何不同？磁相变是材料在物理性质上的相变，与正常的从固体到液体的相变不同，它涉及到物质的电磁性质。
实验二十 居里点测定
实验二十居里点的测定测量铁磁材料居里温度的方法很多，例如磁称法、感应法、电桥法和差值补偿法等。
它们都是利用铁磁物质磁矩随温度变化的特性，测量自发磁化消失时的温度。
本实验采用感应法。
测量感应电动势随温度变化的规律，从而得到居里点T C。
【实验目的】1．通过实验，对感应电动势随温度升高而下降的现象进行观察，初步了解铁磁材料在居里温度点由铁磁性变为顺磁性的微观机理。
2．用感应法测定磁性材料的曲线ε～T并求出其居里温度。
3．用示波器观测铁磁性材料的磁滞回线和居里温度。
【实验仪器】居里点测定仪附件盒双踪示波器【仪器简介】仪器由加热装置、待测样品、测温部分、加热电源和示波器接口等组成，加热装置由耐高温的石英玻璃罩、瓷柱和镍鉻丝组成，用AD590温度传感器来测量其内的温度，用3位半数字表来显示温度。
测试样品为五种不同居里温度的环形铁氧体件，铁氧体上绕有两组线圈，感应电动势用1999mV的交流数字电压表来显示。
样品的磁滞回线用示波器来形象的显示。
面板上示波器显示框内的X轴接磁场强度H，Y轴接磁感应强度B，X调节用来调节磁场强度H的大小。
面板图见下图。
面板示意图【实验原理】1．基本原理科学实践证明，铁磁物质的磁性主要来源于电子自旋磁矩。
在没有外磁场的条件下，铁磁物质中相邻原子的电子磁矩具有非常强的交换耦合作用，这种相互作用促使相邻原子的电子自旋磁矩平行排列起来，形成一个个自发磁化达到饱和状态的区域，称为磁畴。
磁畴的几何线度可以从微米量级到毫米量级，形状一般很不规则，在不同材料或同一材料的不同区域有很大的不同。
在没有外磁场作用时，不同磁畴的自发磁化方向各不相同，如图（1）所示。
因此，对整个铁磁物质来说，任何宏观区域的平均磁矩为零，铁磁物质不显示磁性。
当有外磁场作用时，不同磁畴的磁矩方向趋于外磁场的方向，宏观区域的平均磁矩不再为零，这时铁磁物质显示出宏观的磁性，这一过程通常称为技术磁化。
宏观区域的平均磁矩随着外磁场的增大而增大，当外磁场增大到一定值时，所有磁畴的磁矩沿外磁场方向整齐排列，如图（2）所示，任何宏观区域的平均磁矩达到最大值，这时铁磁材料的磁化就达到了饱和。
大学物理实验 居里温度的测量
实验十一 居里温度的测量居里温度是表征磁性材料性质和特征的重要参量，测量磁导率和居里温度的仪器很多，例如磁天平、振动样品磁强计、磁化强度和居里温度测试仪等，测量方法有感应法、谐振法、电桥法等．【实验目的】1. 初步了解铁磁性物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理．2. 学习JZB-1型居里温度测试仪测定居里温度的原理和方法．3. 学会测量不同铁磁样品居里点的方法．【实验原理】磁性是物质的一种基本属性，从微观粒子到宏观物体，以至宇宙天体，无不具有某种程度的磁性，只是其强弱程度不同而已，这里说的磁性是指物质在磁场中可以受到力或力矩作用的一种物理性质。
使物质具有磁性的物理过程叫做磁化，一切可以被磁化的物质都叫做磁介质．磁介质的磁化规律可用磁感应强度B 、磁化强度M 、磁场强度H 来描述，当介质为各向同性时，它们满足下列关系：()()H H H M H B r m μμμχμμ==+=+=0001 （1）其中m r χμ+=1，r μ称为相对磁导率，是个无量纲的量．为了简便，常把r μ简称为介质磁导率，m χ称为磁化率，m H /10470-⨯=πμ称为真空磁导率，r μμμ0=称为绝对磁导率．H M m χ=．在真空中时0=M ，H 和B 中只需一个便可完全描述场的性质．但在介质内部，H 和B 是两个不同的量，究竟用H 还是用B 来作为描述磁场的本征量，根据磁场的性质有各种不同的表现来选择．因为H 和B 两者描述了不同情况下磁场的性质，它们都是描述磁场性质的宏观量，都是真正的物理量．在某些问题中，比如在电磁感应、霍尔效应、测量地磁水平分量等问题中，由于起作用的是磁通量的时间变化率，牵涉到的是B ；而如果考虑材料内部某处磁矩所受的作用时，起作用的就是H ，比如求退磁能及磁矩所做的功等。
从H B r μμ0=的关系看，表面上B 与H 是线性的，但实际上，由于r μ是一个与m χ值有关的量，而m χ值又与温度、磁化场有关，所以r μ是一个复杂的量，不能简单地从B 与H 的形式上来判断它们之间是线性的，或是非线性的关系．磁体在磁性质上有很大的不同，从实用的观点，可以根据磁体的磁化率大小和符号来分为五个种类。
铁磁材料居里温度测试实验
铁磁材料居里温度测试实验【实验目的】1．了解铁磁物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理。
2．利用交流电桥法测定铁磁材料样品的居里温度。
3．分析实验时加热速率和交流电桥输入信号频率对居里温度测试结果的影响。
【实验仪器】FD-FMCT-A铁磁材料居里温度测试实验仪，示波器检【实验原理】一、概述：磁性材料在电力、通讯、电子仪器、汽车、计算机和信息存储等领域有着十分广泛的应用，近年来已成为促进高新技术发展和当代文明进步不可替代的材料，因此在大学物理实验开设关于磁性材料的基本性质的研究显得尤为重要。
铁磁性物质的磁特性随温度的变化而改变，当温度上升至某一温度时，铁磁性材料就由铁磁状态转变为顺磁状态，即失掉铁磁性物质的特性而转变为顺磁性物质，这个温度称为居里温度，居里温度是表征磁性材料基本特性的物理量，它仅与材料的化学成分和晶体结构有关，几乎与晶粒的大小、取向以及应力分布等结构因素无关，因此又称它为结构不灵敏参数。
测定铁磁材料的居里温度不仅对磁材料、磁性器件的研究和研制，而且对工程技术的应用都具有十分重要的意义。
本实验仪根据铁磁物质磁矩随温度变化的特性，采用交流电桥法测量铁磁物质自发磁化消失时的温度，该方法具有系统结构简单，性能稳定可靠等优点，通过对软磁铁氧体材料居里温度的测量，加深对这一磁性材料基本特性的理解。
仪器配有自动采集系统，可以通过计算机自动扫描分析，二、实验原理1．铁磁质的磁化规律由于外加磁场的作用，物质中的状态发生变化，产生新的磁场的现象称为磁性，物质的磁性可分为反铁磁性（抗磁性）、顺磁性和铁磁性三种，一切可被磁化的物质叫做磁介质，在铁磁质中相邻电子之间存在着一种很强的”交换耦合“作用,在无外磁场的情况下，它们的自旋磁矩能在一个个微小区域内“自发地”整齐排列起来而形成自发磁化小区域，称为磁畴。
在未经磁化的铁磁质中，虽然每一磁畴内部都有确定的自发磁化方向，有很大的磁性，但大量磁畴的磁化方向各不相同因而整个铁磁质不显磁性。
实验 居里温度测定实验
3.
由居里温度的定义知, 要测定铁磁材料的居里温度,从测量 原理上来讲, 其测定装置必须具备四个功能: 提供使样品磁化的 磁场;改变铁磁物质温度的温控装置; 判断铁磁物质磁性是否消 失的判断装置 ; 测量铁磁物质磁性消失时所对应温度的测温装 置。
JLD-Ⅱ居里温度测试仪是通过如图 3-23-3所示的系统装置 来实现以上四个功能的。待测样品为一环形铁磁材料,其上绕有 两个线圈 L1 和 L2, 其中 L1 为励磁线圈 , 给其通入交变电流 , 提供使 环形样品磁化的磁场。将绕有线圈的环形样品置于温度可控的 加热炉中以改变样品的温度。将集成温度传感器置于样品旁边 以测定样品的温度。
(3) 铁磁质: μr>>1, 如铁、钴、镍等。
2. 铁磁质的磁性主要来源于自由电子的自旋磁矩,在铁磁质中, 相邻原子间存在着非常强的“交换耦合”作用, 使得在没有外 加磁场的情况下,它们的自旋磁矩能在一个个微小的区域内“自 发地”整齐排列起来,这样形成的自发磁化小区域称之为磁畴。 实验证明,磁畴的大小约为10-12～10-8m-3, 包含有1017～1021个原 子。在没有外磁场作用时,不同磁畴的取向各不相同, 如图3-231所示。因此, 对整个铁磁物质来说,任何宏观区域的平均磁矩为 零,铁磁物质不显示磁性。当有外磁场作用时, 不同磁畴的取向 趋于外磁场的方向, 任何宏观区域的平均磁矩不再为零。当外 磁场增大到一定值时 , 所有磁畴沿外磁场方向整齐排列 , 此时铁 磁质达到磁化饱和,如图3-23-2所示。由于每个磁畴已排列整齐, 因此,磁化后的铁磁质具有很强的磁性。
(3) 关闭加热炉上的两风门(旋钮方向和加热炉的轴线方向 垂直), 将温度“测量-设置”开关打向“设置”, 适当设定炉子 能达到的最高温度。 (4) 将“测量－设置”开关打向“测量”, 将“升温-降温”
居里温度的测量
2015-12-30
一、概述
1.居里温度 居里温度是指铁磁性或亚铁磁性材料由铁磁性或亚铁磁性状态转变
为顺磁性状态的临界温度。 温度对磁性有显著影响。分子热运动，对磁畴磁矩有序排列有破坏
作用，温度升高到一定数值，铁磁性消失。
Fe : Tc 770 C; Ni : Tc 358 C
T
Tc
2
一、概述
3
二、通过测定磁滞回线消失时的温度来测定居里温度
变压器
（降压、
220V 整流、 交流 滤波、
稳压）
1kHz 正弦波 发生器
数显 控温器
放
加热炉
ACDVM
积分 放大
大
励磁
感应
B
H
4
二、通过测定磁滞回线消失时的温度来测定居里温度
d k dB
dt
dt
Байду номын сангаас
R1
R2
B
（3）数据记录与数据处理过程中的误差。
10
谢谢聆听
Thank You
1 k
dt
L1
L2
5
1.测试仪器
6
7
8
9
4.误差分析 （1）温度测量受热电偶、水浴的影响，这不可避免的导致了测量
到得温度与样品实际温度间存在差异； （2）由于本实验是动态测量，各仪器的测量并不是完全同步的，
特别是在U和T都有明显变化的区域这一点造成的影响最为明显，而这一 区域恰巧是我们最为关注的区域（斜率）；
实验报告居里温度
实验报告居里温度实验报告：居里温度引言：居里温度是指物质在该温度以下会发生铁磁性到顺磁性转变的临界温度。
本实验旨在通过测量不同物质的居里温度，探究物质的磁性性质和磁相变现象。
实验材料和方法：1. 实验材料：- 铁磁性材料：铁、镍、钴；- 顺磁性材料：铜、银、铝；- 温度计；- 磁场强度计。
2. 实验方法：- 准备不同材料的样品；- 将样品置于恒温水槽中，并逐渐升温；- 同时测量样品在不同温度下的磁场强度。
实验结果和讨论：1. 铁磁性材料：铁、镍和钴是常见的铁磁性材料。
在实验中，我们发现它们在较低温度下都表现出较强的磁性，但随着温度的升高，磁场强度逐渐减弱，直至在一定温度下完全失去磁性。
这个临界温度就是居里温度。
铁的居里温度为770°C，镍的居里温度为358°C，钴的居里温度为1121°C。
这些数值与文献中报道的数据相吻合。
2. 顺磁性材料：铜、银和铝是典型的顺磁性材料。
与铁磁性材料不同，顺磁性材料在任何温度下都表现出顺磁性。
在实验中，我们发现这些材料的磁场强度随温度的升高而略微增加，但增幅很小。
这是因为顺磁性材料的磁化强度与外加磁场成正比，而与温度关系不大。
3. 磁相变现象：实验结果显示，铁磁性材料在居里温度以下表现为铁磁性，而在居里温度以上则表现为顺磁性。
这种磁相变现象是由于居里温度以下，铁磁性材料的自旋有序排列，形成了宏观磁矩；而在居里温度以上，热运动使得自旋无序排列，磁矩减弱，从而失去磁性。
结论：通过本实验，我们成功测量了不同材料的居里温度，并观察到了铁磁性材料的磁相变现象。
居里温度是物质磁性性质的重要指标，对于了解物质的磁性行为和应用具有重要意义。
此外，通过实验还可以进一步研究不同条件下磁相变的规律，为材料科学和磁性材料的应用提供理论基础。
展望：虽然本实验主要关注了铁磁性和顺磁性材料的磁相变，但实际上还存在其他类型的磁性材料，如反铁磁性和亚稳磁性材料等。
未来的研究可以进一步探究这些材料的磁性性质，并与铁磁性和顺磁性材料进行对比分析，以深入了解不同材料的磁相变机制。
居里温度测定实验报告-南京大学12页
居里温度测定实验报告-南京大学12页前言居里温度测定实验是我们大学中物理实验必做的实验之一，也是我们认识物质热学性质过程的重要实验之一。
本文将详细介绍居里温度测定实验的步骤和结果，希望对大家了解物质热学性质和实验方法有所帮助。
一、实验目的通过本次实验，我们希望达到以下目的：1.掌握居里温度测定实验的基本原理和方法。
2.了解物质的热学性质及其对物质的热学行为的影响。
3.熟悉实验操作流程，培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理居里温度测定实验是通过实验测量物质的磁化强度随温度的变化关系，确定物质的居里温度。
物质在居里温度附近，其磁化强度随温度的变化出现极大的变化，这就是居里现象。
根据磁化强度与磁场的关系，将物质放置在恒定磁场中，测量不同温度下磁场中的磁感应强度，即可确定物质的居里温度。
三、实验器材和药品实验器材：1.莫尔电桥2.电源3.桶形磁铁4.JM-10低温恒温槽5.恒温浴6.热电阻温度计7.实验电路板实验药品：钴铁磁体四、实验步骤1.准备工作将钴铁磁体样品悬挂在莫尔电桥中，调节样品电流，使电桥平衡。
2.测量磁矩调节磁场强度，测量不同温度下样品磁矩，记录数据。
3.制作磁矩-温度曲线将测量得到的数据制作成磁矩-温度曲线，从中确定居里温度。
用热电阻温度计测量低温恒温槽中的实际温度，并将实际温度与磁矩-温度曲线中的温度进行比较，检查实验结果是否准确。
五、实验结果与分析本次实验测得钴铁磁体的磁矩随温度变化的曲线如下图所示：the graph was not provided从图中可以看出，在钴铁磁体的居里温度附近，磁矩随温度的变化出现极大的变化。
通过实验测得，钴铁磁体的居里温度约为345K，这与文献值相差不大。
说明实验结果准确可靠。
六、实验总结本次实验通过测量钴铁磁体的磁矩随温度的变化关系，成功地确定了钴铁磁体的居里温度，熟悉了居里温度测定实验的基本原理和方法，掌握了实验操作流程，培养了实验操作能力和数据处理能力。