振動樣品磁強計(VSM)原理.pdf

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1、振動樣品磁強計(VSM)原理ThePrincipleofVibratingSampleMagnetometer1、振動樣品磁強計介紹振動樣品磁強計一種是靈敏度高、應用最廣的磁性測量儀器?；驹恚赫駝訕悠反艔娪嫴捎贸叽巛^小的樣品。由于體積很小，樣品在被磁場磁化后，在遠處可以近似的看做一個磁偶極子。如樣品按一定方式振動，就等同于磁偶極場在振動。于是，放置在樣品附近的檢測線圈內(nèi)就有磁通量的變化，產(chǎn)生正比于磁化強度的感應電動勢。2、振動樣品磁強計結(jié)構(gòu)原理圖3、VSM檢測原理如圖所示，體積為Ｖ、磁化強度為Ｍ的樣品Ｓ沿Ｚ軸方向振

2、動。在其附近放一個軸線和Ｚ軸平行的多匝線圈Ｌ，在Ｌ內(nèi)的第ｎ匝內(nèi)取面積元dSn，其與坐標原點的矢徑為rn，磁場沿Ｘ方向施加。由于Ｓ的尺度與rn相比非常小，故Ｓ在空間的場可表為偶極場形式：VM3(M?r)?rnnH(rn)??[3?5]（3-1）4?rrnnVM3(M?r)?rnnH(rn)??[3?5]（3-1）4?rrnn其中，r?xi?yj?zk（3-2）nnnn3VMx?rnn由于M只有x方向分量，所以：HZ?5（3-3）4?rndS面積元的磁通量：n3?MxzV0nnd???HdS?dS（3-4）n0Z5n4?r

3、n線圈L的總磁通量：3?MxzV0nn????n???d?n???5dS（3-5）nnn4?rn樣品在z方向做簡諧振動，運動方程：z?z??sin?t（3-6）n0可得，感應電動勢：22d?3?x(r?5z)0nnn?(t)???[?MV????7dS]cos?tdt4?nrn?KMVcos?t?KJcos?t（3-7）223?x(r?5z)其中，0nnn為常數(shù)。K??????7dS4?nrnJ?MV為總磁矩。通常情況下K值難以確定，可由標準樣品求得K值。由儀器測得感應電動勢，就可以得出樣品的磁矩。?J?（3-8）SK

4、cos?tJS質(zhì)量磁化強度：??（3-9）m4、VSM實體照片振動控制器振動桿樣品電磁鐵Thanks!