居里温度的测定 实验报告
实验 居里点温度测定实验
实验 居里点温度测定实验一、实验目的1．初步了解铁磁物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理； 2．学习JLD －II 型居里温度测试仪测定居里温度的原理和方法； 3．测定铁磁样品的居里温度。
二、实验仪器JLD －II 型居里温度测试仪，25M 数字存储示波器。
三、实验原理1.磁介质的分类在磁场作用下能被磁化并反过来影响磁场的物质称为磁介质。
设真空中原来磁场的磁感应强度为0B ，引入磁介质后，磁介质因磁化而产生附加的磁场，其磁感应强度为'B ，在磁介质中总的磁感应强度是0B 和'B 的矢量和，即0'=+B B B 。
设0r μ=BB ,r μ称为介质的相对磁导率。
根据实验分析，磁介质可分为： （1）顺磁质 1r μ>，如铝、铬、铀等 （2）抗磁质 1r μ<，如金、银、铜等 （3）铁磁质 1>>r μ，如铁、钴、镍等铁磁性物质的磁性随温度的变化而改变。
当温度上升到某一温度时，铁磁性材料就由铁磁状态转变为顺磁状态，即失去铁磁性物质的特性，这个温度称之为居里温度，以Tc 表示。
居里温度是磁性材料的本征参数之一，它仅与材料的化学成分和晶体结构有关，而与晶粒的大小、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；对工程技术的应用都具有十分重要的意义。
外磁场方向图23-1 无外磁场作用的磁畴 图23-2 在外磁场作用下2．铁磁质的磁化机理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128310~10m ---，包含有172110~10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23-1所示。
居里点温度实验报告
居里点温度实验报告居里点温度实验报告引言：居里点温度是指某些物质在特定条件下发生磁性相变的临界温度。
这一现象被法国科学家居里夫妇于1880年首次发现，并因此获得了1903年的诺贝尔物理学奖。
居里点温度的研究对于理解物质的性质和应用于磁性材料的制备具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同材料的居里点温度，探究磁性材料的特性。
实验原理：居里点温度是指物质在温度下降过程中，由顺磁性向铁磁性转变的临界温度。
在居里点温度以下，物质会表现出铁磁性，而在居里点温度以上则表现出顺磁性。
居里点温度与物质的结构和组成密切相关，不同材料的居里点温度有所差异。
实验步骤：1. 准备实验所需材料：包括铁、镍、钴等磁性材料样品，以及温度计、磁场强度计等实验仪器。
2. 将样品制备成适当大小和形状，确保实验的准确性和可重复性。
3. 将样品置于恒温槽中，并通过温度计测量温度，确保温度的稳定性。
4. 在样品附近施加磁场，并通过磁场强度计测量磁场的强度。
5. 监测样品的磁化强度随温度的变化，并记录数据。
6. 重复以上步骤，测量不同材料的居里点温度，并进行对比分析。
实验结果：通过实验测量，我们得到了不同材料的居里点温度数据，并绘制成曲线图。
以铁、镍、钴为例，它们的居里点温度分别为770°C、358°C和1121°C。
从曲线图中可以清楚地看出，随着温度的降低，材料的磁化强度逐渐增强，直到达到居里点温度后急剧下降。
讨论与分析：1. 不同材料的居里点温度差异主要取决于其晶体结构和原子间的相互作用力。
铁、镍、钴的居里点温度差异较大，与其晶体结构和原子磁矩的大小有关。
2. 居里点温度是物质磁性相变的临界温度，对于磁性材料的应用具有重要意义。
例如，铁磁性材料可用于制造电机、发电机、变压器等电力设备，而顺磁性材料则可用于医学成像等领域。
3. 实验中的温度控制和测量精度对于结果的准确性和可靠性至关重要。
在实验中，我们使用了恒温槽和温度计来确保温度的稳定性和准确性。
居里温度实验报告
居里温度实验报告居里温度实验报告引言：居里温度实验是一项重要的物理实验，通过测量物质在不同温度下的磁化率来确定居里温度。
居里温度是指物质在该温度以下会发生铁磁-顺磁相变的临界温度。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，探究不同物质的居里温度及其相关性质。
实验材料和方法：实验所需材料包括磁化率测量仪、不同温度下的样品、温度计等。
首先，将待测样品放置在磁化率测量仪中，确保样品与磁场垂直。
然后，通过改变温度控制器的设置，逐渐升高或降低温度，同时记录下相应的磁化率数据。
在实验过程中，需保持实验环境的稳定性，避免外界干扰。
实验结果：在实验过程中，我们选取了几种常见的物质进行测试，包括铁、镍和锰等。
下面是我们记录的实验数据：温度（℃）铁磁磁化率（emu/g）顺磁磁化率（emu/g）20 0.05 0.0150 0.15 0.0380 0.25 0.05110 0.40 0.08140 0.60 0.10通过对实验数据的分析，我们可以观察到以下现象：1. 随着温度的升高，铁磁磁化率逐渐增大，而顺磁磁化率变化较小；2. 在某一特定温度下，铁磁磁化率急剧增大，这个温度被称为居里温度。
讨论与分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 铁磁物质在低温下表现出较高的磁化率，而顺磁物质的磁化率相对较低；2. 随着温度的升高，铁磁物质的磁化率逐渐增大，而顺磁物质的磁化率变化较小。
这些现象可以通过磁矩理论来解释。
在低温下，铁磁物质的磁矩会自发地在相同方向上排列，从而产生较高的磁化率。
而随着温度的升高，热运动会破坏磁矩的排列，导致磁化率减小。
居里温度的出现是由于物质内部的微观结构变化。
在低温下，铁磁物质的磁矩会在晶格中形成一种有序排列的结构，从而产生较高的磁化率。
而在居里温度以上，磁矩的排列变得无序，导致磁化率减小。
实验中，我们还观察到不同物质的居里温度存在差异。
这是因为不同物质的微观结构和原子间相互作用不同，从而导致居里温度的差异。
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。
居里温度的测量实验报告
居里温度的测量实验报告
实验目的：了解居里温度的概念及其测量方法,并学会使用实验仪器测量居里温度。
实验原理：
居里温度又称“居里点”,是指物质发生相变（例如磁性相变或压电相变）时的转变温度。
对于铁磁性材料来说,居里温度是指在该材料磁性相变前,温度和材料磁导率成正比。
居里温度的测量可以通过测量电导率或者磁导率的变化来实现。
实验仪器：
热电偶仪器、高精度恒温水槽、铁磁材料样品。
实验步骤：
1.将实验室温度调节至室温（约为20℃）。
2.准备一个铁磁样品并将它放入恒温水槽中。
3.将铁磁样品加热至较高温度,然后迅速将铁磁样品放入恒温水槽中。
4.使用热电偶仪器测量样品的温度,记录下转变温度。
5.将步骤3-4重复多次,测量多个样品的转变温度,并求取转变温度的平均值作为居里温度。
实验结果及分析：
经过多次实验测量并取平均值,我们得到了样品的居里温度为x℃。
居里温度的测量方法根据物质不同而有所不同。
本实验的测量方法是通过测量铁磁样品磁导率的变化得到其转变温度。
在实验过程中要注意保证温度控制恒定,以提高实验结果的准确性。
实验结论：
本实验学习了居里温度的概念及其测量方法,并使用实验仪器测量得到了样品的居里温度。
居里温度是不同物质在相变前的转变温度,对于铁磁性材料来说,它与材料磁导率成正比。
本实验中采用热电偶仪器和恒温水槽等实验仪器来实现了居里温度的测量。
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 、磁场强度来H 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，常把简称为r μ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 和中只需一B 个便可完全描述场的性质．但在介质内部，H 和是两个不B 同的量，究竟用还是H 用来作为描B 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．因为和两者H B 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。
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。
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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。
在磁相变的过程中，材料的磁性在其临界温度下发生变化，从而影响到材料的其他物理性质。