振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)原理.pdf

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1、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)原理ThePrincipleofVibratingSampleMagnetometer1、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)介紹振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)一種是靈敏度高、應(yīng)用最廣的磁性測(cè)量?jī)x器?；驹恚赫駝?dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)采用尺寸較小的樣品。由于體積很小，樣品在被磁場(chǎng)磁化后，在遠(yuǎn)處可以近似的看做一個(gè)磁偶極子。如樣品按一定方式振動(dòng)，就等同于磁偶極場(chǎng)在振動(dòng)。于是，放置在樣品附近的檢測(cè)線圈內(nèi)就有磁通量的變化，產(chǎn)生正比于磁化強(qiáng)度的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖3、VSM檢測(cè)原理如圖所示，體積為Ｖ、磁化強(qiáng)度為Ｍ的樣品Ｓ沿Ｚ軸方向振

2、動(dòng)。在其附近放一個(gè)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(biāo)原點(diǎn)的矢徑為rn，磁場(chǎng)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(chǎng)可表為偶極場(chǎng)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(jiǎn)諧振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程：z?z??sin?t（3-6）n0可得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：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(biāo)準(zhǔn)樣品求得K值。由儀器測(cè)得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，就可以得出樣品的磁矩。?J?（3-8）SK

4、cos?tJS質(zhì)量磁化強(qiáng)度：??（3-9）m4、VSM實(shí)體照片振動(dòng)控制器振動(dòng)桿樣品電磁鐵Thanks!