振动样品磁强计(VSM)实验
XRDSEMTEMVSMXPSICP等测试方式介绍

XRDSEMTEMVSMXPSICP等测试方式介绍XRD(X射线衍射)X射线衍射(XRD)是一种常见的测试方法,用于分析晶体结构和晶体衍射图样。
它利用物质对入射X射线的衍射产生的衍射信号来确定晶体的结构和晶格参数。
这种方法广泛应用于材料科学、地球科学和生物科学等领域。
XRD测试通常使用粉末或单晶样品,通过测量样品对入射X射线的衍射角度和强度来分析晶体结构。
SEM(扫描电子显微镜)扫描电子显微镜(SEM)是一种高分辨率显微镜,可以生成高质量的表面形貌图像。
SEM利用电子束与样品表面相互作用产生的不同信号来生成图像。
这些信号可以包括二次电子图像(SEI)和反射电子图像(BEI)。
SEM广泛应用于材料科学、生命科学、制造业等领域。
它可以用于检测材料的表面形貌、微观结构和成分分析。
TEM(透射电子显微镜)透射电子显微镜(TEM)是一种高分辨率显微镜,可以观察样品的内部结构和原子排列。
TEM的工作原理是将电子束通过样品,然后使用投影透射电子显微镜来生成图像。
TEM广泛应用于材料科学、生命科学、纳米科学等领域。
它可以用于观察材料的微观结构、晶体缺陷和原子位置。
VSM(振动样品磁强计)振动样品磁强计(VSM)是一种用于测量样品磁性的仪器。
它通过在样品上施加磁场并测量样品的磁化曲线来确定样品的磁性。
VSM广泛应用于材料科学、物理学和化学等领域。
它可以用于测量材料的磁化行为、磁相变和磁性参数。
XPS(X射线光电子能谱)X射线光电子能谱(XPS)是一种用于表面元素分析的技术。
它利用入射X射线激发样品表面的光电子,并测量光电子的能量分布来确定样品的表面元素组成和化学状态。
XPS广泛应用于材料科学、表面科学和化学等领域。
它可以用于检测材料的表面成分、氧化态和化学状态。
ICP(电感耦合等离子体发射光谱法)电感耦合等离子体发射光谱法(ICP)是一种用于测量样品中金属和非金属元素含量的方法。
它利用电感耦合等离子体激发样品中的元素,并通过测量元素发射的光谱来确定元素的含量。
振动样品磁强计

除永磁材料以外,VSM适合于测试以下材料: 亚铁磁、反磁性材料、顺磁材料和抗铁磁材料; 各向异性材料;磁记录材料;磁光学材料;稀土 和过渡元素、非晶金属、高导磁率材料、金属蛋 白等形式的铁磁物质。弱磁、顺磁等样品虽然可 以用VSM测量,其灵敏度相比于大多数永磁体或 磁记录介质而言是有所下降的。
-------谢谢,如果大家有 兴趣,可以到中国计量科学 研究所的官方网站做进一步 的了解,我只介绍到这里了。
振动磁强计的发展历史
• 1956,G.W.van Oosterhout,Appl.Sci.Res.,B6,101104(1956). • 1956,S.Foner,Rev.Sci.Instrum.,27,548(1956). • 1959,S.Foner,Rev.Sci.Instrum.,30,548-557(1959) • 1975,被IEC(国际电工委员会)推荐为测量铁氧体材料 饱和磁化强度的标准方法之一. • 1960s,锁相放大技术(1930s)的使用. • 1980s,自动控制技术广泛使用 • ……
为避免电磁铁烧坏,所以在开机时一定要注 意,先开循环水,然后再相应打开各部件。 在测量过程中,外部环境的温度可能会直接 影响到样品的磁特性,所以,在样品安装处,接 了真空泵并即时运转,避免样品和外部空气有直 接接触。 室内环境温度一般要保持恒定,我们一般采 用空调进行设定,在测量中,保持室内干净整洁, 无工作之外噪音,测试人员开机后,应即时撤出。
由于S的尺度与 rn 相比非常小,故S在空间 的场可表为偶极场形式:
V H (rn ) = 4π
M 3(M ⋅ rn ) 3 + 5 rn rn
Z
dS n
L
rn
S
X
实验讲义-用VSM测量磁性测量磁性能(吉林大学)

实验讲义用振动样品磁强计测量 铁氧体永磁磁性能吉林大学物理实验中心第一节 预备知识一 物质磁性磁性是在自然界所有物质中广泛存在的一种物理性质。
任何物质放在磁场H 中,都会或多或少地被磁化。
通常用磁极化强度J 或磁化强度M (J 、M 为单位体积内的磁矩,M J 0µ=)表示磁化状态,即磁化的方向和磁化程度的大小。
H M χ=,χ为磁化率。
磁感应强度H J B 0µ+=或)(0H M B +=µ。
依据χ的正负和大小,物质磁性体可以分为抗磁性,顺磁性,铁磁性,反铁磁性,亚铁磁性和磁性玻璃等。
1.抗磁性抗磁性物质没有固有的原子磁矩,磁矩是被磁场感应出来的,所以磁矩方向与磁场方向相反,即磁化率χ是负的。
抗磁性物质磁化率χ的数值很小,约为10-6。
在一般实验室条件下,χ与H 和温度T 无关。
在超导体内,0)(0=+=M H B µ,因此1−=χ。
这个现象称为Meissner 效应。
2.顺磁性顺磁性物质中原子或离子具有固有磁矩,磁矩间相互作用很弱,没有外磁场时,磁矩在热扰动作用下混乱排列,宏观磁化强度为零。
在磁场中,磁矩受到力矩的作用向磁场方向转动,在磁场方向显现出宏观的磁化强度,所以顺磁性磁化率为正。
然而由于磁矩在外磁场中的位能远比热能小,磁化很弱,χ大小约为5610~10−−。
在一般实验室的磁场中,χ与H 无关,但与温度满足Curie 定律T C =χ 或Curie-Weiss 定律C T C θχ−=,C 和C θ分别为Curie 常数和顺磁Curie 温度。
3. 铁磁性铁磁性物质具有固有磁矩,并且磁矩之间存在较强的相互作用,虽然不存在外磁场,所有的磁矩也都沿着同一方向排列,形成自发磁化。
为了降低退磁场能,铁磁体内部分成多个磁畴。
在磁畴内,所有磁矩平行排列,自发磁化到饱和值s J 。
不同磁畴的磁化方向不同,没有磁化的样品总体磁化强度为零。
磁畴之间存在畴壁,在畴壁内沿着厚度方向磁矩从一个磁畴的磁化方向逐步过渡到近邻磁畴的磁化方向。
磁性材料磁性测量开放实验指导书

磁性材料磁性测量开放实验指导书振动样品磁强计是以感应法为基础并配用近代电子技术发展起来的一种新型检测物质磁性的测试仪器,已广泛用于材料磁性,包括磁化曲线、磁滞回线、Ms 、Mr 、Hcb 、Hcj 、(BH)max 等参数、M-T 曲线等的检测。
由于其适应性强、灵敏度高、准确可靠、使用方便以及测量自动化等优点,已在科研、国防和生产实践中得到广泛应用。
一、实验目的1.学习振动样品磁强计的使用方法,熟悉仪器的构造。
2.学习用振动样品磁强计测量材料的磁性。
二、实验原理及应用2.1 VSM 的结构及工作原理振动样品磁强计是将样品放置在稳定的磁场中并使样品相对于探测线圈作小幅度周期振动,则可得到与被测样品磁矩成正比的信号,再将这信号用适当的电子技术放大、检波转换成易于测量的电压信号,即可构成振动样品磁强计。
图1图2上面所示为两种类型的VSM原理结构示意图,两者区别仅在于:①前者为空芯线圈(磁场线圈)在扫描电源的激励下产生磁场H,后者则是由电磁铁和扫描电源产生磁场H。
因此,前者为弱场而后者为强场。
②前者的磁场H正比于激磁电流I,故其H的度量将由取样电阻R上的电压标注,而后者由于H和I的非线性关系,H必须用高斯计直接测量。
当振荡器的功率输出馈给振动头驱动线圈时,该振动头即可使固定在其驱动线圈上的振动杆以ω的频率驱动作等幅振动,从而带动处于磁化场H中的被测样品作同样的振动;这样,被磁化了的样品在空间所产生的偶极场将相对于不动的检测线圈作同样振动,从而导致检测线圈内产生频率为ω的感应电压;而振荡器的电压输出则反馈给锁相放大器作为参考信号;将上述频率为ω的感应电压馈送到处于正常工作状态的锁相放大器后(所谓正常工作,即锁相放大器的被测信号与其参考信号同频率、同相位),经放大及相位检测而输出一个正比于被测样品总磁矩的直流电压V J out,,与此相对应的有一个正比于磁化场H的直流电压V H out(即取样电阻上的电压或高斯计的输出电压),将此两相互对应的电压图示化,即可得到被测样品的磁滞回线(或磁化曲线)。
振动样品磁强计使用方法

振动样品磁强计使用方法
这玩意儿可厉害啦!它能精准测量材料的磁性呢。
使用振动样品磁强计,第一步得准备好样品,就像厨师准备食材一样重要。
把样品放好后,设置好参数,这就像给赛车调好速度和挡位。
然后启动仪器,看着数据一点点出来,哇,那感觉就像等待一场惊喜派对开场。
注意事项可不少呢!样品的大小和形状得合适,不然就像穿了不合脚的鞋子,跑不快也走不稳。
操作过程中要小心,别乱碰乱撞,这可不是在玩碰碰车。
安全性方面,只要按照正确方法操作,就没啥大问题。
它可不像调皮的小猴子,到处捣乱。
稳定性也很棒,数据不会忽上忽下,就像靠谱的好朋友,值得信赖。
这东西应用场景可多了。
研究材料科学的人能靠它了解材料的磁性,那感觉就像侦探找到了关键线索。
在物理学、化学等领域都能大显身手,难道不是吗?优势也很明显,测量准确、速度快,就像超级英雄拥有超能力一样。
给你说个实际案例,有个科学家用振动样品磁强计研究一种新型材
料,结果发现了惊人的磁性特性,这就像在沙漠中找到了宝藏。
振动样品磁强计真的超棒!它能让我们更好地了解材料的磁性,为科学研究和实际应用打开新的大门。
你还等什么呢?赶紧去试试吧!。
振动样品磁强计(VSM)实验报告

振动样品磁强计(VSM)实验报告实验目的:1、掌握振动样品磁强计的基本原理、结构,了解其使用方法2、掌握磁性样品的起始磁化曲线和磁滞回线的测量,了解由此分析材料磁性参数的方法仪器工作原理:如果将一个开路磁体置于磁场中,则此样品外一定距离的探测线圈感应到的磁通可被视作外磁化场及由该样品带来的扰动之和。
多数情况下测量者更关心的是这个扰动量。
例如,可以让被测样品以一定方式振动,探测线圈感应到的样品磁通信号因此不断快速的交变,保持环境磁场等其他量不做任何变化,即可实现这一目的,这是一种用交流信号完成对磁性材料直流磁特性测量的方法。
振动样品磁强计(Vibrating Sample Magnetometer)是基于电磁感应原理制成的仪器。
VSM是一种高灵敏度的磁矩测量仪器,测量在一组探测线圈中心以固定频率和振幅作微振动的样品的磁矩。
采用尺寸较小的样品,它在磁场中被磁化后可近似看作一个磁矩为m的磁偶极子,使样品在某一方向做小幅振动,用一组互相串联反接的探测线圈在样品周围感应这磁偶极子场的变化,可以得到探测线圈的感应电动势直接正比于样品的磁化强度。
用锁相放大器测量这一电压,即可计算出待测样品的磁矩。
由于测量线圈中的感应信号来源于被磁化的振动样品在周围产生的周期性变化磁场,那么位于坐标原点O的磁偶极子在空间任意一点P产生的磁场可表示为:H⃗⃗⃗ (r⃗ )=−14π(M m⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗r3−3(M⃗⃗⃗ m∙r⃗ )r5r⃗ )(1)式中r=xi+yj+zk⃗,其中i、j、k⃗分别为x,y,z的单位矢量。
若在距偶极子处的P点放置一匝面积为S的小测量线圈,则通过线圈的磁通量为:ϕ=∫B⃗⃗ ∙dS⃗=μ0∫H(r⃗ )∙dS⃗SS(2)若偶极子沿着z轴做αe jωt简谐振动时,(a是振幅,ω为振动角频率),有r⃗ =xi +yj +(z +αe jωt )k ⃗ (3)则偶极子磁场在N 匝线圈中激起的感应电动势为:e (t )=−ð∅ðt =−μ0∑∫ðH(r ⃗ ,t)ðt ∙dS ⃗ S N i (4)因样品沿着x 方向磁化,且线圈截面较小时,可用线圈中间的性质代表每匝线圈的平均性质,若线圈尺寸和位置固定不变,上式中积分式的数值是常数,故: e (t )=E m cos ωt(5)振幅Em 与样品磁矩成正比。
振动样品磁强计

振动样品磁强计(Vibrating sample magnetometer,VSM)是一种常用的磁性测量装置。
利用它可以直接测量磁性材料的磁化强度随温度变化曲线、磁化曲线和磁滞回线,测量原理装在振动杆上的样品位于磁极中央感应线圈中心连线处,位于外加均匀磁场中的小样品在外磁场中被均匀磁化,小样品在远处可等效为一个磁偶极子。
其磁化方向平行于原磁场方向,并将在周围空间产生磁场。
在驱动线圈的作用下,小样品围绕其平衡位置作频率为ω的简谐振动而形成一个振动偶极子。
振动的偶极子产生的交变磁场导致了穿过探测线圈中产生交变的磁通量, 从而产生感生电动势ε由感生电动势的大小可得出样品的总磁矩,再除以样品的体积即可得到磁化强度。
因此,记录下磁场和总磁矩的关系后,即可得到被测样品的磁化曲线和磁滞回线。
实验仪器的组成1.电磁铁提供均匀磁场,并决定样品的磁化程度,即磁矩的大小。
需要测量的也是样品在不同外加均匀磁场的磁矩大小。
2.振动系统小样品置放于样品杆上,在驱动源的作用下可以作Z方向(垂直方向)的固定频率的小幅度振动,以此在空间形成振动磁偶极子,产生的交变磁场在检测线圈中产生感生电动势。
3.探测线圈探测i、j、k分量的磁通4.锁相放大器小样品的磁性是非常微弱的,在检测线圈中产生的交变磁场产生的感应电动势也是非常微弱,一般为10-6~10-4伏。
与外部空间的干扰信号——噪声——可以比拟甚至更小。
这么微弱的信号要能够从噪声中有效地采集出来,目前对这种小讯号的测量最好的方法是采用锁相放大器,锁相放大器是成品仪器,它能在很大噪音讯号下检测出微弱信号来特斯拉计特斯拉计的原理是采用霍尔探头来测量磁场。
H(oe)剩磁比为0.24下周自己做实验将VSM 和MOKE测量的实验结果进行对比,说出二者之间的差异。
低温强场下材料的磁性测试与结构表征虚拟仿真实验

低温强场下材料的磁性测试与结构表征虚拟仿真实验模块1:磁性能测试(PPMS)(一)实验原理振动样品磁强计(VSM)是综合物性测量系统(PPMS)的主要功能之一,是一种磁性测量常用的仪器,在科研和生产中有着广泛的应用。
它是利用小尺寸样品在磁场中做微小振动,使临近线圈感应出电动势而进行磁性参数测量的系统。
该仪器的磁矩测量灵敏度高,最高可达到10-6emu,对测量薄膜样品等弱磁信号更具优势。
如果一个小样品(可近似为一个磁偶极子)在原点沿Z轴作微小振动,放在附近的一个小线圈(轴向与Z轴平行)将产生感应电压:VSM测量采用开路方法,样品放置的位置对测量的灵敏度有影响。
假设线圈和样品按图1放置,沿x方向离开中心位置,感应信号变大;沿y和z方向离开中心位置,感应信号变小。
中心位置是x方向的极小值和y、z方向的极大值,是对位置最不敏感的区域,称为鞍点。
测量时,样品应放置在鞍点,这样可以使样品具有有限体积而引起的误差最小。
图1 线圈放置位置图2 鞍区示意图图3 VSM结构示意图基本的VSM由磁体及电源、振动头及驱动电源、探测线圈、锁相放大器和测量磁场用的霍耳磁强计等几部分组成,在此基础上还可以增加高温和低温系统,实现变温测量。
振动头用来使样品产生微小振动,振动频率应尽量避开50Hz及其整数倍,以避免产生干扰。
为了使振动稳定,还要采取稳幅措施。
驱动方式有机械驱动、电磁驱动和静电驱动几种。
磁体有超导磁体、电磁铁和亥姆赫兹线圈等几种。
前两种能产生很强的磁场,用来测量高矫顽力的永磁材料。
亥姆赫兹线圈产生的磁场很小,但磁场的灵敏度很高,适于测量软磁材料。
磁矩m的测量由探测线圈和锁相放大器组成,锁相放大器有很高的放大倍数,保证了VSM 有较高的灵敏度。
磁场的测量采用霍耳磁强计。
将m和H信号送给计算机,由计算机进行数据的处理,并对测量过程进行自动化控制。
(二)实验仪器PPMS的基本系统按功能可以分为以下几个部分:温度控制、磁场控制、直流电学测量和PPMS控制软件系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
振动样品磁强计(VSM)实验
一、实验目的
掌握用振动样品磁强计测量材料的磁性质的原理与方法。
二、实验原理
本实验采用Lake Shore振动样品磁强计(Vibrating sample magnetometer 7407),磁场线圈由扫描电源激磁,产生Hmax=±21000Оe的磁化场,其扫描速度和幅度均可自由调节。
检测线圈采用全封闭型四线圈无净差式,具有较强的抑制噪音能力和大的有效输出信号,保证了整机的高分辨性能。
振动样品磁强计是一种常用的磁性测量装置。
利用它可以直接测量磁性材料的磁化强度随温度变化曲线、磁化曲线和磁滞回线,能给出磁性的相关参数诸如矫顽力H c,饱和磁化强度M s,和剩磁M r等。
还可以得到磁性多层膜有关层间耦合的信息。
图1是VSM的结构简图。
它由直流线绕磁铁,振动系统和检测系
其测量原理如下:
装在振动杆上的样品位于磁极中央感应线圈中心连线处,位于外加均匀磁场中的小样品在外磁场中被均匀磁化,小样品可等效为一个磁偶极子。
其磁化方向平行于原磁场方向,并将在周围空间产生磁场。
在驱动线圈的作用下,小样品围绕其平衡位置作频率为ω的简谐振动而形成一个振动偶极子。
振动的偶极子产生的交变磁场导致了穿过探测线圈中产生交变的磁通量,从而产生感生电动势ε,其大小正比于样品的总磁矩μ:
ε = K μ
其中K 为与线圈结构, 振动频率, 振幅和相对位置有关的比例系数。
当它们固定后, K 为常数,可用标准样品标定。
因此由感生电动势的大小可得出样品的总磁矩,再除以样品的体积即可得到磁化强度。
因此,记录下磁场和总磁矩的关系后,即可得到被测样品的磁化曲线和磁滞回线。
在感应线圈的范围内,小样品垂直磁场方向振动。
根据法拉第电磁感应定律,通过线圈的总磁通为:
t BM AH ωsin +=Φ
此处A 和B 是感应线圈相关的几何因子,M 是样品的磁化强度,ω是振动频率,H 是电磁铁产生的直流磁场。
线圈中产生的感应电动势为:
()t KM dt d t E ωcos =Φ= 式中K 为常数,一般用已知磁化强度的标准样品(如Ni )定出。
但是只有在可以忽略样品的“退磁场”情况下,利用VSM 测得的回线,方能代表材料的真实特征,否则,必须对磁场进行修正后所得到的回线形状,才能表示材料的真实特征。
所谓“退磁场”,可作如下的理解:当样品被磁化后,其M 将在样品两端产生“磁荷”,此“磁荷对”将产生与磁化场相反方向的磁场,从而减弱了外加磁化场H 的磁化作用,故称为退磁场。
可将退磁场H d 表示为H d =-NM ,称N 为“退磁因子”,取决样品的形状,一般来说非常复杂,甚至其为张量形式,只有旋转椭球体,方能计算出三个方向的具体数值;磁性测量中,通常样品均制成旋转椭球体的几种退化形:圆球形、细线形、薄膜形,此时,这些样品的特定方向的N是定值,如细线形时,沿细线的轴线N=0,薄膜形时,沿膜面N=0,而球形时。
三、实验仪器的组成
除了上面提到的VSM 系统所需要的电磁铁、振动系统、检测系统之外,实际的振动样品磁强计通常还包括锁相放大器、特斯拉计,分别用于小信号的检测以及磁场的检测,同时还包括计算机系统。
1.电磁铁
提供均匀磁场,并决定样品的磁化程度,即磁矩的大小。
需要测量的也是样品在不同外加均匀磁场的磁矩大小。
2.振动系统
小样品置放于样品杆上,在驱动源的作用下可以作Z方向(垂直方向)的固定频率的小幅度振动,以此在空间形成振动磁偶极子,产生的交变磁场在检测线圈中产生感生电动势。
3.探测线圈
探测线圈实际上是一对完全相同,位置相对于小样品对称放置的线圈,并相互反串,这样可以避免由于外磁场的不稳定对探测线圈输出的影响。
而对于小样品磁偶极子磁场产生的感应电压,二者是相加的。
振动样品磁强计的检测线圈的设计很重要,应满足二线圈反串后,当样品振动时,感应讯号具有最大的输出,而当样品位置上下、左右、前后稍有变化,样品在探测线圈内感生的电动势几乎不变,通常称该区域为“鞍点”,因为在测量时需更换样品,不能保证位置绝对不变。
另外线圈本身的抗干扰本领要大。
当探测线圈轴线分别与x、y、z方向平行时,每种线圈只能探测i、j、k分量的磁通,并把这三种线圈分别称为i线圈、j线圈、k线圈,实验发现k线圈比较好,但j 线圈灵敏度虽然低,但“鞍点”却较宽。
4.特斯拉计
特斯拉计是采用霍尔探头来测量磁场。
如图2所示:
图2霍尔探头测量磁场的原理
霍尔片垂直磁场放置,其上流经电流I,电子在磁场中受洛伦兹力作用发生偏转,结果如图在霍尔片平行电流方向的两端产生积累电荷,积累电荷产生的电场对电荷的力与洛伦兹力方向相反,当电场力与洛伦兹力达到平衡时,在霍尔片
两端就能得到稳定的电压输出。
通过测量霍尔片两端的电压可以得到磁场的值。
V K v d V B d V q
qE qvB ⋅=⋅===
式中K为霍尔常数。
五、实验内容与步骤
1、实验内容
测量磁性薄膜的M-H 曲线,由标准样品J S 值确定所测样品的磁化强度并给出矫顽力H c 以及饱和磁化强度M s 和剩磁M r 等参数。
2、实验步骤
2.1 VSM 开机步骤
2.1.1 打开循环水(先打开侧面电源,使处于“on”状态,再打开前面板电源,使处于“Run”状态);
2.1.2
打开控制柜的总电源开关; 2.1.3
打开计算机; 2.1.4
双击桌面上的“IDEA VSM”图标,启动软件; 2.1.5
将软件的控制模式转换成“Current” 模式; 2.1.6 将“Stand by”按钮合上。
观察电磁铁电源上各显示灯的情况,若没有异常则继续开机操作,若有异常与仪器公司的技术人员联系查明原因;
2.1.7
使用“Ramp to”按钮,将磁场设置为0,等待大约30秒; 2.1.8
打开电磁铁电源开关(按绿色按钮),启动电磁铁电源; 2.1.9
当电源在VSM 软件的控制下工作时,磁场的控制模式应该在 “Field”模
式下。
2.2 试样
2.2.1 试样可为块体、薄膜/薄带、粉末; 2.2.1.1块体:试样取长直的形状,以使其退磁场不致影响试样磁化到饱和,并且形状效应对矫顽力的测量不产生显著误差(如采用圆柱形试样,推荐长径比大于5:1)。
为确保样品沿长尺寸方向磁化,采用薄膜样品杯。
样品尺寸不大于室温薄膜样品杯尺寸。
2.2.1.2 薄膜/薄带:样品尺寸不超过室温薄膜样品杯尺寸(推荐试样长宽比大于5:1)。
测试时磁场沿着薄膜的平行方向。
2.2.1.3 粉末:采用电子分析天平称取一定质量的干燥粉末样品;为防止污染样品杯,粉末样品用非磁性塑料皮包裹后再放入样品杯中压实。
粒径不超过0.5mm;包好后的粉末样品最大尺寸不超过室温粉末样品杯的尺寸;
2.3 操作步骤
2.3.1 预热:测量之前应打开振动样品磁强计,振动头设置为“On”状态,预热2小时以上;
2.3.2 校准:预热之后按照次序和软件提示进行三个校准:Gaussmeter Offset, Moment Offset, Moment Gain;
2.3.3 设置测试程序:点击new experiment→输入文件名→选择Field为参数→选择“H max→0→- H max→0→H max”,H max的值和磁场的步长根据试样实际情况进行选择;
2.3.4 将待测样品放在样品杯中,装在样品杆上,将振动头设置为“On”状态,点击Start开始测量;
2.3.5 读出结果:根据测试的磁滞回线,从软件的Results菜单中选出Coercivity (H ci)的值即为内禀矫顽力H CJ值。
在软件的“Sample Properties”样品信息中输入试样的质量值,并将坐标轴选择为Moment/Mass,从软件的Results菜单中选择Magnetization (Ms)值即为试样的比饱和磁化强度 s值。
2.4 VSM 关机步骤
2.4.1 点击“Head drive”按钮,使之处于“Head drive off”状态;
2.4.2 将软件的控制模式转换成“Current”模式;
2.4.3 使用“Ramp”按钮,将磁场设置为0,保证关机时电磁铁电流为零;
2.4.4 退出“IDEA VSM”软件,关闭计算机;
2.4.5 关掉控制柜上的总电源开关;
2.4.6 关掉电磁铁电源;
2.4.7 关掉循环水。
六、实验报告要求:
1)写出实验目的、内容及步骤,设计表格记录实验过程中的数据。
2)要求测量材料的内禀矫顽力H CJ、剩磁Br、比饱和磁化强度 s,并记录数据。
3)绘制不同材料样品的退磁曲线。
思考题:
1、退磁曲线上内禀矫顽力H CJ和矫顽力H CB的定义及区别?
2、描述一个铁磁性样品的反磁化过程?
3、试分析一下如何才能更准确地测出样品的磁化强度值?。