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一文詳述振動樣品磁強計（VSM）的工作原理、測試方法及應用

來源：時間：2023-11-10 13:43:15 瀏覽：4580次

一文詳述振動樣品磁強計（VSM）的工作原理、測試方法及應用

振動樣品磁強計（VSM）是一種用于測量材料磁性的重要設(shè)備，廣泛應用于各種鐵磁、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

振動樣品磁強計（VSM）的工作原理基于法拉第電磁感應定律。當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度，測量樣品磁化強度與磁場強度之間的關(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，記錄樣品磁化強度與磁場強度之間的關(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度，記錄磁化強度與磁場強度之間的關(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度，得到升溫曲線；在恒定磁化強度下，測量樣品在不同溫度下的磁場強度，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度，找到磁化強度降至零時的溫度，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度之間的關(guān)系，得到最大磁能積。

三、應用領(lǐng)域

1. 稀土永磁材料研究：振動樣品磁強計可用于測量稀土永磁材料的磁性能，如磁化強度、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，如磁化強度、磁滯回線、退磁曲線等。

3. 非晶和準晶材料研究：振動樣品磁強計可用于測量非晶和準晶材料的磁性能，如磁化強度、磁滯回線、退磁曲線等。

4. 超導材料研究：VSM 可用于測量超導材料的磁性能，如磁化強度、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：振動樣品磁強計可用于測量各類物質(zhì)的內(nèi)稟磁特性，如磁化強度、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，如磁化強度、磁滯回線、退磁曲線等。

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