VSM磁学性能测试 MH曲线数据分析

  • 发布时间:2022-08-24 09:34:18,加入时间:2020年07月30日(距今1373天)
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01.什么是磁化曲线

所谓磁化曲线是表示物质中的磁场强度H

与所感应的磁感应强度B或磁化强度M之间的关系。

                         02.数据处理方法

以美国Quantum Design公司;型号:SQUID-VSM ,MPMS-3的数据为例。

1、将数据复制到Excel中,将数据分为三列,第一列为温度,第二列为磁场,第三列为感应磁强度。

2、然后将第三列的磁强度数据转化为国际单位emu/g的单位,需要对应每个样品文件命名后面的mg质量,进行转化,即第三列乘以1000除以取样质量,转化为emu/g单位的数值,如图:

3、然后以第二列磁场和第四列转化好的emu/g的磁强度数据进行作图,如下:

4、MT曲线是在固定的磁场下测试的,所以绘图是选择第一列温度和第四列转化好的emu/g的磁强度数据进行作图,如下:

                             03. 磁滞回线

将强磁性材料(包括铁磁性和亚铁磁性材料)样品从剩余磁化强度M=0开始,逐渐增大磁化场的磁场强度H,磁化强度M将随之沿图1中OAB曲线增加,直至到达磁饱和状态B。现增大H,样品的磁化状态将基本保持不变,因此直线段BC几乎与H轴平行。当磁化强度到达饱和值Ms时,对应的磁场强度H用Hs表示。OAB曲线称为起始磁化曲线。

此后若减小磁化场,磁化曲线从B点开始并不沿原来的起始磁化曲线返回,这表明磁化强度M的变化滞后于H的变化,这种现象称为磁滞。当H减小为零时,M并不为零,而等于剩余磁化强度Mr。要使M减到零,必须加一反向磁化场,而当反向磁化场加强到-Hcm时,M才为零,Hcm称为矫顽力。即磁滞回线与磁化强度M的交点为剩余磁化强度Mr,滞回线与磁场强度H的交点即为矫顽力Hcm。

如果反向磁化场的大小继续增大到-Hs时,样品将沿反方向磁化到达饱和状态E,相应的磁化强度饱和值为-Ms。E点和B点相对于原点对称。

此后若使反向磁化场减小到零,然后又沿正方向增加。样品磁化状态将沿曲线EGKB回到正向饱和磁化状态B。EGKB曲线与BNDE曲线也相对于原点O对称。由此看出,当磁化场由Hs变到-Hs,再从-Hs变到Hs反复变化时,样品的磁化状态变化经历着由BNDEGKB闭合回线描述的循环过程。曲线BNDEGKB称为磁滞回线。

04.为什么有的磁滞回线是矩形,

有的两条线都快重合了,是什么原因导致的呢?

这是由材料本身的性质决定的。磁性材料按照磁化后去磁的难易程度,可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁材料,当然这种材料也是极易退磁的,不容易去磁的物质叫硬磁材料。通常软磁铁剩磁较小,硬磁铁剩磁较大。

软磁铁主要包括软磁铁芯和硅钢片这两种,软磁铁被广泛用来作为磁力线的通路,即用作导磁材料。例如变压器、传感器的铁芯,磁屏蔽罩源,显示器,滤波器,特殊磁路的轮铁等。

硬磁铁则主要是镍钴、钧钴、钦铁硼和氧化铁等材料。主要用于电机、电器、电子、医疗器械、航天、智能家居等领域。矩磁材料其实是特殊的硬磁材料,剩磁大,磁滞回线呈矩形。矩磁材料主要用于电子计算机随机存取的记忆装置。

05

这么多数据,我的样品磁性到底是强是弱,

我该看那个数值呢?

这个要看是软磁材料还是永磁材料,永磁材料磁性能的表征是看饱和磁化强度、矫顽力和磁能积的,通过磁滞回线可以得到。软磁材料的话,磁性大小也看饱和磁化强度,但是要求矫顽力低,也就是磁滞回线要细长。算出纵轴的磁矩,看磁矩大小就可判断磁性大小了,如果磁化强度大的话,一般说来可以认为磁性就强。

小编对MH曲线进行了简单的整理讲解,大家要是还有什么不懂的可以在评论区提出讨论呦~

关于磁性能还有好多参数,比如居里温度,ZFC曲线,FC曲线等,这些小编下期为大家解读~

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