交流磁化率测量
应用说明
磁化率测量的是材料对外部磁场强度 H 的响应能力。通过扫描直流磁场可获得平衡磁化特性 M(H)，而通过交流磁场可捕获磁化的 动态特性。对于较小的交流激励，磁化率与磁场成线性比例。交流磁化率测量可用于以下场景：
- 快速磁化特性表征；
- 非平衡过程研究；
- 捕获由磁化动力学或磁性相变引起的微小变化。
典型的样本包括磁性材料和超导体，以及磁性随时间变化且需要交流技术提供高时间分辨率的样本。
测量策略
微弱的交流信号经常被噪声掩盖，因此，锁相放大器成为实现最佳信噪比的理想之选。此外，相敏检测可测量磁化率的实部和虚部。实部反映了磁化曲线 M(H) 的斜率；而虚部揭示了材料中存在的耗散过程。
图中显示了典型的测量装置。静磁场由永磁体提供，锁相放大器驱动调制（或初级）线圈产生交流磁场，并在样本中产生随时间变化的磁矩 。磁化率测量装置配备两个对称放置在初级线圈两侧的拾波线圈。其中一个线圈包围着样本，而另一个线圈以相反方向缠绕，用作参考线圈。这种几何结构可确保仅测量由样本磁化引起的信号，而所有其他背景信号都会被减去。
测量信号的幅值和相位绘制为样本温度或直流磁场的函数。通过这些测量，可以推断出样本的临界温度、磁化曲线以及样本中的磁损耗。例如，由于导电材料中的涡流和铁磁材料中不可逆的磁畴壁运动导致的磁损耗。
Product Highlights
选择苏黎世仪器的优势
- 只需使用一台 MFLI 锁相放大器（可增加 MF-MD 多解调器选件进行升级），即可同时进行静态（直流）和动态（交流）磁化率测量。
- 得益于 MFLI 低至 2.5 nV/sqrt (Hz) 的输入噪声以及 120 dB 的高动态储备，可更快检测到造成损耗的最小信号。
- 借助 LabOne® 控制软件提供的自动频率扫描功能，可研究不同时间尺度下的损耗情况。
