非晶納米晶材料磁性測(cè)量涉及哪幾個(gè)重要參數(shù)
2024-11-26 16:06:12
一、飽和磁化強(qiáng)度(Ms)
1、定義:
材料在外加磁場(chǎng)作用下,磁化強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)的狀態(tài),此時(shí)所有的磁矩都沿磁場(chǎng)方向排列。
2、意義:
反映了材料能夠承載的最大磁化程度,對(duì)于評(píng)估材料在磁性應(yīng)用中的潛力至關(guān)重要。例如,在變壓器鐵芯中,較高的飽和磁化強(qiáng)度可以提高磁通量,從而降低能量損耗。
3、測(cè)量方法:
通過(guò)逐漸增加外加磁場(chǎng)強(qiáng)度,測(cè)量材料的磁化強(qiáng)度,直到磁化強(qiáng)度不再隨磁場(chǎng)增加而變化,此時(shí)的磁化強(qiáng)度即為飽和磁化強(qiáng)度。通常使用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)或超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)等儀器進(jìn)行測(cè)量。
二、矯頑力(Hc)
1、定義:
使材料的磁化強(qiáng)度降為零所需的反向磁場(chǎng)強(qiáng)度。
2、意義:
衡量材料抵抗退磁的能力。矯頑力較低的材料容易被磁化和退磁,適用于需要快速響應(yīng)的磁性應(yīng)用,如傳感器;而矯頑力較高的材料則更適合用于需要長(zhǎng)期保持磁性的場(chǎng)合,如永磁體。
3、測(cè)量方法:
在測(cè)量飽和磁化強(qiáng)度后,逐漸減小外加磁場(chǎng)至零,然后反向增加磁場(chǎng),直到磁化強(qiáng)度再次降為零。此時(shí)的反向磁場(chǎng)強(qiáng)度即為矯頑力。同樣可以使用 VSM 或 SQUID 進(jìn)行測(cè)量。
三、剩磁(Mr)
1、定義:
當(dāng)外加磁場(chǎng)去除后,材料中保留的磁化強(qiáng)度。
2、意義:
反映了材料在沒(méi)有外部磁場(chǎng)作用下的磁性狀態(tài)。剩磁較高的材料可以在沒(méi)有外部磁場(chǎng)時(shí)仍然保持一定的磁性,對(duì)于制作磁性存儲(chǔ)設(shè)備等有重要意義。
3、測(cè)量方法:
在測(cè)量飽和磁化強(qiáng)度后,迅速去除外加磁場(chǎng),此時(shí)測(cè)量得到的磁化強(qiáng)度即為剩磁。
四、磁導(dǎo)率(μ)
1、定義:
材料對(duì)磁場(chǎng)的導(dǎo)通能力,即磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)與磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)的比值,μ = B/H。
2、意義:
磁導(dǎo)率越高,材料在相同磁場(chǎng)強(qiáng)度下產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。對(duì)于變壓器、電感器等磁性元件,高磁導(dǎo)率的材料可以提高能量傳輸效率和減小體積。
3、測(cè)量方法:
可以通過(guò)測(cè)量材料在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度,然后計(jì)算磁導(dǎo)率。也可以使用專門的磁導(dǎo)率測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量。
五、磁滯回線
1、定義:
描述材料的磁化強(qiáng)度(M)隨外加磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)變化的曲線。
2、意義:
磁滯回線包含了飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力、剩磁等重要參數(shù),同時(shí)也反映了材料的磁滯特性,即磁化過(guò)程中的能量損耗。通過(guò)分析磁滯回線的形狀和特征,可以深入了解材料的磁性行為。
3、測(cè)量方法:
使用 VSM 或 SQUID 等儀器,在逐漸增加和減小外加磁場(chǎng)的過(guò)程中,記錄材料的磁化強(qiáng)度,從而得到磁滯回線。
這些參數(shù)對(duì)于非晶納米晶材料的研究和應(yīng)用具有重要意義,可以幫助工程師和科學(xué)家選擇合適的材料,并優(yōu)化磁性器件的設(shè)計(jì)。