振动样品磁强计是研究磁性材料必不可少的设备之一,1959年美国的S.Fo n e r在前人的研究基础上制成实用的振动样品磁强计(简记为VSM,VibratingSample Magnetometer)。由于其具有很多优异特性而被磁学研究者们广泛采用,并又经许多人的改进,使VSM成为检测物质内禀磁特性的标准通用设备。 所谓“内禀”磁特性,主要是指物质的磁化强度而言,即体积磁化强度M—单位体积内的磁矩,和质量磁化强度σ—单位质量的磁矩。设被测样品的体积为V(或质量为m),由于样品很小,如直径1mm的小球,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。将此电压放大变成直流并加以记录,再通过电压磁矩的已知关系,即可求出被测样品的M或σ。 一般来说,振动样品磁强计主要由电磁铁平台、磁矩测量单元(包括扫描仪表、锁相放大器、振动源等)、振动系统(包括振动头及支架、检测线圈、样品杆等)、循环水冷机、电脑及软件等组成,如果有变温测试的需求,也可以选配低温恒温器和高温炉。 振动样品磁强计可用于材料研究和开发、质量控制及产品检测,完成对磁性材料的基本磁性能的测量和分析。可测量磁性材料的基本磁性能(如磁化曲线、磁滞回线、退磁曲线、升温曲线、升/降温曲线、降温曲线、设定温度下的磁化曲线、设定温度下的磁滞回线等),得到相应的各种磁学参数(如饱和磁化强度、剩余磁化强度、矫顽力、最大磁能积、居里温度、磁导率(包括初始磁导率)等);并可测量各种磁性材料,如磁性粉末、超导材料、磁性薄膜、各向异性材料、磁记录材料、颗粒、片状、块状、单晶和液体等材料。
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