振动样品磁强计(VSM)原理

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振动样品磁强计(VSM)原理ThePrincipleofVibratingSampleMagnetometer1、振动样品磁强计介绍振动样品磁强计一种是灵敏度高、应用最广的磁性测量仪器。基本原理:振动样品磁强计采用尺寸较小的样品。由于体积很小,样品在被磁场磁化后,在远处可以近似的看做一个磁偶极子。如样品按一定方式振动,就等同于磁偶极场在振动。于是,放置在样品附近的检测线圈内就有磁通量的变化,产生正比于磁化强度的感应电动势。2、振动样品磁强计结构原理图3、VSM检测原理如图所示,体积为V、磁化强度为M的样品S沿Z轴方向振动。在其附近放一个轴线和Z轴平行的多匝线圈L,在L内的第n匝内取面积元dSn,其与坐标原点的矢径为rn,磁场沿X方向施加。由于S的尺度与rn相比非常小,故S在空间的场可表为偶极场形式:]r)rM(3M[4)r(53nnnnnrrVH(3-1)由于M只有x方向分量,所以:543nnnZrrVMxH(3-3)kzjyixrnnnn(3-2)dSn面积元的磁通量:线圈L的总磁通量:nnnnZndSrVzMxdSHd50043(3-4)nnnnnnnndSrVzMxd5043(3-5)其中,]r)rM(3M[4)r(53nnnnnrrVH(3-1)样品在z方向做简谐振动,运动方程:tzznsin0(3-6)可得,感应电动势:tdSrzrxMVdtdtnnnnncos])5(43[)(7220tKJtKMVcoscos(3-7)nnnnndSrzrxK7220)5(43其中,为常数。为总磁矩。MVJ通常情况下K值难以确定,可由标准样品求得K值。由仪器测得感应电动势,就可以得出样品的磁矩。tKJScos(3-8)质量磁化强度:mJS(3-9)4、VSM实体照片振动杆振动控制器样品电磁铁Thanks!

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