磁性参数测量幻灯片.ppt

常用磁场测量方法 振动样品磁强计原理* 磁性材料制备 磁性的应用传统磁性材料:永磁和软磁 磁性在家用电器中的应用 2、磁光方法 磁光效应，例如克尔效应和法拉第效应都可用来观察磁畴结构。克尔效应是指光线从磁性材料表面反射时其偏振平面发生旋转的现象。如图b所示，两个磁畴中磁化强度垂直样品表面但方向相反，反射出的光的偏振面的旋转方向相反，如果调整检偏振镜使某一方向的磁畴反射光通过量最大，则另一方向的磁畴就会变暗。 法拉第效应，是光在通过样品传播时，偏振面发生旋转的现象。此方法要求铁磁样品能透过光，如铁石榴石单晶样品。 3、洛仑兹( Lorentz )电子显微术 在磁性薄膜中，如薄膜薄到允许电子束穿过，则磁畴结构就能用电子显微镜耒覌察。其原理是，由于自发磁化的存在，作用在运动电子上的洛仑兹力，使电子束产生偏转。如果物镜从样品膜面轻微散焦，畴壁会以黑线或白线的形式出現。这种方法称为洛仑兹显微术。 其它一些方法： a )扫描电子显微术 b )X射线形貌学 c )电子全息照相术 4、磁力显微镜MFM AFM针尖在与样品表面接触时，相互作用力主要是短程的原子间排斥力，而将针尖离开样品表面一段距离时，磁力、静电力及吸引的范德华力等长程作用力就能被检测出来。MFM的工作原理同非接触模式的AFM相似，只是MFM采用的是磁性针尖；而且操作时，针尖与样品表面间距要比AFM非接触模式中的间距(5~20nm)大，一般为10~200nm。当振动的针尖接近磁性样品时，针尖与样品所产生的漏磁场相互作用而感受到磁力。 实际操作时，首先探针同样品表面接触，进行第一次扫描，获得表面形貌信息，然后抬高探针到100nm左右进行第二次扫描，测磁力信息。用表面形貌信息对磁力信息进行修正，获得真实的磁力图信息。 Topographic AFM image Magnetic MFM image Multiwalled carbon nanotube shows no magnetic contrast on Cu MFM of nanotube on Cu 几乎遍及人类生产、生活的各个领域。 扬声器；小型电机；磁带；磁头；磁密封圈；天线；偏转磁芯等。 现代汽车需要使用几十个小型永磁电动机和其它磁控机械元件。 The number of magnets in the family car has increased from one in the 1950s to over thirty today. http://www.tcd.ie/Physics/Magnetism/Guide/modmags.php 磁冰箱原型机 磁冰箱很可能在某一天取代您厨房中的传统电冰箱 June 23, 2004 没有磁的应用，现代文明是不可想像的。 了解物质磁性，已经成为我们从事现代生产，熟悉现代生活的必要准备，更是我们可以选择的研究方向。 Modern Magnetic Materials: Principles and Applications O.Handley 2000年在他的书中写道：美国来自硅谷的磁性元件产值，已经大于在那里制造的半导体元件产值，这是磁性元件在信息工业中地位迅速提高的最好说明。 Global market for magnetic materials the total in 1999 was about 30b$. 全球市场：300亿美元 矫顽力iHc应至少为剩磁Mr的一半 磁路计算的两个公式： 永磁磁路里，由于气隙的存在， 永磁体内的磁场不为零。 气隙的体积和磁场确定后， 永磁体的磁能积和体积成反比 永磁材料取向的意义 H 关于永磁材料的取向 各向同性磁体晶粒易轴均匀分布，理论上剩磁为饱和磁化强度的一半 各向异性磁体晶粒的易轴沿着同一方向排列，理论上剩磁等于饱和磁化强度 最大磁能积是剩磁的平方，所以磁体取向后，磁能积会提高3倍。 1. 铁氧体永磁 　六角BaO·6Fe2O3、SrO·6Fe2O3（Ｍ型铁氧体，分别用BaM、SrM表示）的磁晶各向异性比较大。 制备方法：粉末冶金 i.　将BaCO3(或SrCO3)、Fe2O3(一个重要来源是把钢厂酸洗铁时生成的副产品硫酸铁、盐酸铁培烧而得的氧化铁)等粉末在水中球磨混合 ii.　烘干粉末后油压成型 iii.　在~1300 0C预烧，通过固态反应生成BaO·6Fe2O3， BaCo3+Fe2O3?BaO·Fe2O3+CO2 （750?100 0C）,　 BaO