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

來源：時間：2023-11-10 13:43:15 瀏覽：6656次

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

振動樣品磁強(qiáng)計（VSM）是一種用于測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

振動樣品磁強(qiáng)計（VSM）的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)一個開路磁體置于磁場中時，檢測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和由樣品引起的擾動之和；在大多數(shù)情況下，測量人員更關(guān)心這種擾動，為了區(qū)分這種擾動與環(huán)境磁場，可以通過讓被測樣品以一定方式振動，使檢測線圈感應(yīng)到的樣品磁通量信號不斷快速交變，保持環(huán)境磁場等其他量不變，這是一種利用交流信號測量磁性材料直流磁性的方法。

二、測試方法

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

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

3. 退磁曲線測試：在一定磁場范圍內(nèi)，將樣品磁化至飽和，然后逐步降低磁場強(qiáng)度，記錄磁化強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度之間的關(guān)系，得到退磁曲線。

4. 升溫曲線與升/降溫曲線測試：在恒定磁場下，測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，測量樣品在不同溫度下的磁場強(qiáng)度，得到升/降溫曲線。

5. 居里溫度測試：通過測量樣品在不同溫度下的磁化強(qiáng)度，找到磁化強(qiáng)度降至零時的溫度，即為居里溫度。

6. 矯頑力測試：在一定磁場范圍內(nèi)，通過測量樣品從磁化至飽和所需的時間，計算矯頑力。

7. 最大磁能積測試：在一定磁場范圍內(nèi)，改變磁場方向，記錄磁能積與磁場強(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：振動樣品磁強(qiáng)計可用于測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：振動樣品磁強(qiáng)計可用于測量非晶和準(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：振動樣品磁強(qiáng)計可用于測量各類物質(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、塊狀材料的測量：VSM 可用于測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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