SU1307416A1 - Способ определени магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано дл  определени  магнитных характеристик ферромагнитных тел. Цель изобретени  - повьшение точности определени  магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы в широком интервале температур при од- , новременном упрощении способа измерени . Дл  достижени  указанной цели на образец из монокристалла воздействуют магнитным полем, образец помещают в соленоид, ось легкого намагничивани  образца ориентир тот вдоль однородного мен ющегос  во времени магнитного пол  и определ ют поле технического насыщени , а также величину магнитного момента (формулы привод тс  в описании изобретени ). Способ реализуетс  в устройстве, содержащем образец 1 сферической формы, соленоид 2, электромагнит 3, микроамперметр 4, измеритель 5 напр женности приложенного магнитного пол . Устройством измер лс  магнитньй момент образца 1 в температурном интервале от 295 до 78°К. При низкотемпературных измерени х устройство помещалось в криостат. Точность измерени  составила 0,5%. 1 ил. о € (Л /

Description

113

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может найти применение дл  определени  магнитных характеристик магнитоупор доченн лх тел.

Изобретение предназначено дл  измерени  магнитного момента монокрис-- таллических ферромагнетиков. Кроме того, изобретение может служить дл  измерени  магнитного момента поли- к ристалл11ческих ферромагнетиков с малой энергией магнитной кристаллографической анизотропии при выполнении

услови 

где Н - 4 HO поле анизотропии;

Л 1g - размагничивающее поле ферромагнитного материала.

Цель изобретени  - повышение точности определени  магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы в широком интервале температур при одновременном упрощении способа измерени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  магнитного момента ферромагнитного образца сферической формь) путем воздействи  на него магнитным полем образец из монокристалла помещают в соленоид ось легкого намагничивани  образца ориентируют вдоль однородного мен ющегос  со временем магнитного пол  и по зависимости изменени  магнитного потока, создаваемого образцом в соленоиде , от напр женности магнитного пол  определ ют поле технического насыщени  мента Р

Hg, а величину магнитного мо- наход т по формуле

m

р - 3.

41

НЛ,

(1)

где V - объем образца.

Известно, что плотность свободной энергии изотропного образца, намагниченного В направлении легкого намагничивани , определ етс  выражением

определ етс 

рт

-2 - f l

(2)

где N - размагничивающий фактор, в

случае сферы N - л

Н

I

приложенное магнитное поле; намагниченность (магнитный момент единицы объема). Первое слагаемое в выражении (I) представл ет собой плотность энергии размагничивающего пол , второе - энер

гию магнитного момента единицы объема в магнитном поле Н (Г II Н). Слагаемое , ответственное за энергию магнитной кристаллографической анизотропии , в вьфажении (2) отсутствует, так как мы считаем, что образец ориентирован направлением легкого намагничивани  вдоль внешнего магнитного пол  Н. При фиксированном Н устанавливаетс  такое значение I, которое отвечает минимуму свободной энергии. Воспользуемс  условием минимума свободной энергии dF

5

§ о.

а N

(3)

(4)

70, ТО усПоскольку -- N

ловие (4) вьтолн етс .

Использование услови  (3) позвол I и Н.

ет установить св зь между

Н,

N1 dl

(5)

0

5

N 30

Пр ма  пропорциональность между 3 и Н нарушаетс  в поле технического насыщени  Hg. При Н Hg величина I не измен етс  и равна Ig. Поэтому в 35 поле технического насыщени  согласно соотношению (6)

т 3

S 411

Н

(7)

По определению I имеет смысл маг- 40 нитного момента единицы объема,

Если магнитный материал однороден по своим свойствам, то.магнитный момент тела Pjn определ етс  по формуле

РП,

Ic-V

(8)

45 На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Схема включает образец i, помещенный в соленоид 2, которьй располагаетс  между полюсами электромагнита 3.

50 Изменение магнитного потока, создаваемого образцом в соленоиде, фикси- руатс  микровеберметром 4. Пол ризующее магнитное поле с большой точностью измер етс  измерителем 5 напр жен55 ности магнитного пол , работающим по принципу  дерного магнитного резонанса .

Способ реализуетс  следующим образом .

Образец сферической формы 1 помещают в соленоид 2 так, чтобы его ось легкого намагничивани  бьша ориентирована вдоль измен ющегос  пол , соленоид с образцом помещают между полюсами электромагнита. При извлечении образца из соленоида мен етс  магнитный поток Ф , пронизывающий соленоид , и это изменение ф фиксируетс  микровеберметром 4. Одновременно измер ют напр женность приложенного магнитного пол  измерителем 5 напр женности . Из полученной совокупности различных значений дФ и Н определ ют

Н.

как значение напр женности магтнитного ПОЛЯ, при котором крива  зависимости дФ (Н) становитс  параллельной оси Н. По найденному значению Нд рассчитываетс  из (I) искома  величина Р,

Способ реализуетс  с помощью устройства , в котором в качестве соленоида используетс  катушка с внутренним диаметром 6 мм и числом витков 25 п 2000, в качестве микровеберметра используетс  промьшшенный прибор Ф-190, дл  измерени  напр женности магнитного пол  примен етс  промьш- ленный прибор Ш-1-1 с электронно-счет- Hbw частотомером 43-34. С помощью данного устройства по предлагаемому способу был измерен магнитный момент ферромагнитного образца сферической

формы в температурном интервале (Т) 295-78 К. При низкотемпературных измерени х система помещалась в криос- тат. Точность измерени  составл ла 0,5%.

Форму л а изобретени 

Способ определени  магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы, заключающийс  в одновременном воздействии однородного переменного и посто нного магнитных полей , отличающийс  тем, что, с целью повьпдени  точности измерений в широком интервале температур, ось легкого намагничивани  образца ориентируют вдоль однородного переменного магнитного пол  и определ ют поле технического насыщени  по зависимости изменени  магнитного потока, создаваемого сферическим образцом от напр женности магнитного пол , а искомую величину магнитного момента наход т по формуле

4F

HcV,

где Pj - магнитный момент ферроЬшг- нитного образца сферической формы;

- напр женность пол  технического насыщени ; - объем образца сферической формы.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ определения магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы, заключающийся в одновременном воздействии однородного переменного и постоянного магнитных полей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком интервале температур, ось легкого намагничивания образца ориентируют вдоль однородного переменного магнитного поля и определяют поле технического насыщения по зависимости изменения магнитного потока, создаваемого сферическим образцом от напряженности магнитного поля, а искомую величину магнитного момента находят по формуле где Р_т - магнитный момент ферромагнитного образца сферической формы;

   Н₅ - напряженность поля технического насыщения;

   V - объем образца сферической формы.