文档介绍：铁磁性材料居里温度的测定铁磁性物质的磁性随温度的变化而改变,当温度上升到某一温度时,铁磁性材料就由铁磁状态转变为顺磁状态,即失掉铁磁性物质的特征而转变顺磁性物质,这个温度称Z为居里温度,以Tc表示。测量Tc不仅对磁性材料、磁性器件的研发、使用,而且对工程技术乃至家用电器的设计都具有重要的意义。一、 [实验目的]1、 初步了解铁磁物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理2、 学习使用儿D・II型居里点测试仪测量居里温度的原理和方法3、 测定5个低温温敏磁环的居里温度二、 [仪器用具]儿D・II型居里点测试仪一套(主机一台,加温炉一台,样品5只)、J2458型教学示波器一台三、 [实验原理]1、基本原理在铁磁性物质屮,相邻原子间存在着非常强的交换耦合作用,这个相互作用促使相邻原子的磁矩平行排列起来,形成一个自发磁化达到饱和状态的区域,这个区域的体积约为10?6cm3,称之为磁畴。在没有外磁场作用时,不同磁畴的取向各不相同,如图(1)所示。因此,对整个铁磁物质來说,任何宏观区域的平均磁矩为零,铁磁物质不显示磁性。当有外磁场作用时,不同磁畴的取向趋于外磁场的方向,任何宏观区域的平均磁矩不再为零,且随着外磁场的增大而增大。当外磁场增大到一定值时,所有磁畴沿着外磁场方向整齐排列,如图(2)所示,任何宏观区域的平均磁矩达到最大值,铁磁物质显示出很强的磁性,我们说铁磁物质被磁化了,铁磁物质的磁导率?远远大于顺磁物质的磁导率,铁磁物质被磁化后具有很强的磁性,但这种磁性是与温度有关的,随着铁磁图(1)物质温度的升高,金属点阵热运动加剧会影响磁畴磁矩的冇序排列,但在未达到一定温度吋,热运动不足以破坏磁畴磁矩基本的平行排列,此时任何宏观区域的平均磁矩仍不为零,物质仍具冇磁性,只是平均磁矩随温度升高而减小。而当与?T(?是波尔兹曼常数,T是绝对温度)成正比的热运动能足以破坏磁畴磁矩的整齐排列时,磁畴被外磁场方向瓦解,平均磁矩降为零,铁磁物质的磁性消失而转变为顺磁物质,相应的铁磁物质的磁导率转化为顺磁物质的磁导图(2)率。居里温度就是对应于这一转变时的温度。对于铁磁物质来讲,由于有磁畴的存在,因此在外加的交变磁场的作用下将产生磁滞现象。磁滞冋线就是磁滞现象的主要表现。如果将铁磁物质加热一定的温度,由于金属点阵屮的热运动的加剧,磁畴遭到破坏时,铁磁物质将转变为顺磁物质,磁滞现象消失,铁磁物质这一转变温度称为居里点。本居里点测试仪就是通过观察示波管上显示的磁滞冋线的存在与否來观察测量铁磁物质的这一转变温度的。2、测量装置及原理(1) 测量装置由居里温度的定义知,要测定铁磁物质的居里温度,其测定装置必须具备四个功能:提供使样品磁化的磁场;改变铁磁物质温度的温控装置;判断铁磁性是否消失的判断装置;测量铁磁物质磁性消失吋所对应温度的测温装置,以上四个功能由图(3)所示的系统装置实现。图(3)(2) 测量原理给绕在待测磁环上的励磁线圈L1通一交变电流如图(4)所示,产生一交变磁场H,使铁磁物质一一磁环往复磁化,样品中的磁感应强度B与H的关系B=f(H)为磁滞冋线(如图(5)所示)。由于H正比于i,i为通过L1的电流,因此可以用i来代表H,为此在励磁电路中串接一个采样电阻R1,将其两端的电压讯号Rli经适当的调节后送至示波管的x偏转图(4)板以表示H。B是通过副线圈L2屮由于磁通量变化而产生的感应