磁性测量实验指导书

1、磁性材料的磁性测量一、实验目的了解固体磁性的来源。学习使用振动样品磁强计（VSM）测量材料的磁性。二、实验原理概述目的意义磁性是物质普遍存在的性质，任何物质在磁场作用下都有一定的磁化强度。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。本实验通过对磁性材料磁性能的测量，加深对磁性材料基本特性的理 解。固体的磁性按磁性进行分类，大体可分为下述五种（1）顺磁性。这类物质具有相互独立的磁矩，在没有外场作用下相互杂乱取 向，故不显示宏观磁性。而在外场作用下，原来相互独立杂乱分布的磁矩将在一 定程度上沿磁场方向取向，使这类物质表现出相应的宏观磁性。磁场越强则宏观 磁性越

2、强，而当外磁场去除后，其宏观磁性消失。（2）抗磁（逆磁）性。此类物质无固有磁矩，在外磁场作用下产生感应磁性。 磁场消失则宏观磁性随之消失。（3）反铁磁性。此类物质内具有两种大小相等而反向取向的磁矩，故合成磁 矩为零，使物质无宏观磁性。（4）亚铁磁性。此类物质内存在两种大小不相等但反向耦合在一起的磁矩， 故不能相互完全抵消，使该类物质表现出强磁特性。（5）铁磁性。此类物质内的磁矩均可互相平行耦合在一起，因而表现出强磁 特性。磁特性的检测方法振动样品磁强计可以测出在不同的环境下材料多种磁特性。由于其具有很多 优异特性而被磁学研究者们广泛采用，使VSM成为检测物质内禀磁特性的标准 通用设备。设被测样

3、品的体积为V，由于样品很小，当被磁化后，在远处可将其 视为磁偶极子：如将样品按一定方式振动，就等同于磁偶极场在振动。于是，放 置在样品附近的检测线圈内就有磁通量的变化，产生感生电压。将此电压放大并 记录，再通过电压-磁矩的已知关系，即可求出被测样品的磁化强度。三、实验设备及材料仪器：振动样品磁强计Lake Shore 7404型VSM材料：磁性样品四、实验内容及步骤实验步骤（一）校准系统磁矩偏移量校准（Moment Offset）将空杆装在振动头上；从 “calibration菜单中点击 “Moment Offset”；按照对话框提示进行Moment Offset的校准。注意：在进行该项校准时

4、不能选中“ atuorange ”栏。磁矩增益量校准（Moment Gain）在样品杆上装入含有竦标准样品的样品杯，打开振动头；从 “calibration 菜单中点击 “Moment Gain”；在 Moment Gain Calibration 类型中选择“Single point calibration”；对话框中在相应的栏输入“6.92” emu和“5000” G；调节样品鞍点；按照对话框提示步骤进行校准。注意：在进行该项校准时不需要选中“ atuorange ”栏。（二）测量样品根据所测试样品性质和形状选择相应的样品杆和样品杯；并将含有样品的样 品杆安装在振动头上；调节样品鞍点；为该测量样品选择合适的量程或选中“atuorange”栏；从“experiments”菜单中选择“News experiment”，对实验进行命名，根据所 需测量的数据（曲线）选择实验类型和实验条件；注意：在建立一个新的实验模版时，在“Time Constant”和“Averaging Time perPoint”栏中分别选择“0.3”秒和“ 10”秒；在“X channel栏中选择合适 的灵敏度，或选中“ Moment Auto range”；5.在软件上点击“Start”开始实验，实验完成后会自动保存实验结果。