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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(cè)試方法及應(yīng)用

來源：時(shí)間：2023-11-10 13:43:15 瀏覽：11150次

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

振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）是一種用于測(cè)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(chǎng)中時(shí)，檢測(cè)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(chǎng)和由樣品引起的擾動(dòng)之和；在大多數(shù)情況下，測(cè)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(chǎng)，可以通過讓被測(cè)樣品以一定方式振動(dòng)，使檢測(cè)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(chǎng)等其他量不變，這是一種利用交流信號(hào)測(cè)量磁性材料直流磁性的方法。

二、測(cè)試方法

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

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

3. 退磁曲線測(cè)試：在一定磁場(chǎng)范圍內(nèi)，將樣品磁化至飽和，然后逐步降低磁場(chǎng)強(qiáng)度，記錄磁化強(qiáng)度與磁場(chǎng)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(cè)試：在恒定磁場(chǎng)下，測(cè)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(cè)量樣品在不同溫度下的磁場(chǎng)強(qiáng)度，得到升/降溫曲線。

5. 居里溫度測(cè)試：通過測(cè)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(cè)試：在一定磁場(chǎng)范圍內(nèi)，通過測(cè)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(cè)試：在一定磁場(chǎng)范圍內(nèi)，改變磁場(chǎng)方向，記錄磁能積與磁場(chǎng)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量：VSM 可用于測(cè)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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