《磁性测量概论》课件.pptVIP

*****************测量概述磁性测量利用各种磁性仪器，对磁场、磁性材料和磁性器件的磁性参数进行定量分析。测量结果可以用于评价磁性材料性能，设计和优化磁性器件，并进行相关科学研究。磁性测量技术在现代科技领域发挥着重要作用，应用于各个行业，如电子信息、能源、医疗等。磁场的基本参数磁场强度磁场强度是磁场的基本参数之一，表示磁场对磁偶极子的作用力大小，用符号H表示，单位是安培每米（A/m）磁感应强度磁感应强度表示磁场对运动电荷的作用力大小，用符号B表示，单位是特斯拉（T）磁通量磁通量是通过某一面积的磁力线数量，用符号Φ表示，单位是韦伯（Wb）磁通密度磁通密度是单位面积上的磁通量，用符号B表示，单位是特斯拉（T）磁化强度与磁感应强度磁化强度磁化强度反映了材料本身的磁性强弱，表示单位体积内的磁偶极矩。磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是材料内部和外部磁场的总和。关系磁化强度与磁感应强度通过磁导率联系起来，磁导率表示材料对磁场的易磁化程度。磁化曲线磁化曲线描述了磁性材料在磁场作用下磁化强度随外加磁场的变化关系。磁化曲线是磁性材料的重要参数，可以反映材料的磁性能，例如饱和磁化强度、矫顽力等。磁化曲线通常由实验测量得到，通过对材料施加不同强度的磁场，并测量其磁化强度，即可得到磁化曲线。回滞回线回滞回线是磁性材料磁化过程中的重要特性曲线。它描述了磁化强度和磁场强度之间的关系，并体现了磁性材料的磁化过程的不可逆性。回滞回线主要由磁滞现象引起，指的是磁性材料在磁化过程中，磁化强度滞后于磁场强度的变化。回滞回线的形状和大小取决于磁性材料的性质、温度和外磁场等因素。回滞回线的形状和大小能反映磁性材料的磁化强度、矫顽力、剩磁和磁导率等重要参数。磁性材料的分类11.软磁材料易于磁化和消磁，应用于变压器、电感器等。22.硬磁材料不易消磁，保留磁性，应用于永磁体、磁记录等。33.磁性薄膜材料具有独特的磁特性和几何形状，应用于传感器、存储器等。软磁材料特点软磁材料具有高磁导率、低矫顽力、易于磁化和退磁的特点。它们在磁场中容易被磁化，并且在磁场消失后容易被退磁。应用软磁材料被广泛应用于电机、变压器、磁性元件等领域，例如：用于电力电子设备的磁芯材料、用于磁性存储设备的磁记录材料、用于医疗器械的磁性材料等。硬磁材料高磁能积钕铁硼磁体具有很高的磁能积，可以提供强大的磁场。高居里温度钐钴磁体在高温下仍能保持其磁性，非常适合高温应用。高抗腐蚀性铝镍钴磁体具有良好的抗腐蚀性能，可以抵抗潮湿和化学物质。磁性薄膜材料磁记录应用磁性薄膜材料应用于高密度磁记录，例如硬盘驱动器和磁带。传感器磁性薄膜材料用作磁传感器，用于测量磁场或电流变化。微电子器件磁性薄膜材料应用于磁随机存取存储器（MRAM）、磁阻传感器和非易失性磁存储器。磁性测量的基本原理磁场与物质相互作用磁性测量主要基于磁场与物质的相互作用，例如磁场对磁性材料产生的力或扭矩，以及磁性材料对磁场的响应。磁场测量方法磁场测量方法包括磁通量测量、磁通密度测量、矢量磁感应强度测量等。测量原理不同的测量方法基于不同的物理原理，例如霍尔效应、磁电效应、磁阻效应等。磁性材料特性磁性测量可以用于研究和表征磁性材料的特性，例如磁化强度、磁导率、磁滞回线等。磁通量测量1法拉第定律线圈切割磁力线2磁通计测量线圈中的感应电动势3磁通量磁力线穿过曲面的数量法拉第电磁感应定律是磁通量测量最基本原理。通过测量线圈中的感应电动势，可以计算出穿过线圈的磁通量。磁通计是一种专门测量磁通量的仪器，其原理基于法拉第电磁感应定律。磁通密度测量1磁通量测量利用法拉第电磁感应定律，测量穿过线圈的磁通量2面积确定确定测量区域的面积，通常使用磁传感器3计算磁通密度根据磁通量和面积计算磁通密度磁通密度测量是磁性测量中常见的测量方法，通过测量穿过特定区域的磁通量，可以计算出该区域的磁通密度。矢量磁感应强度测量1磁场探测使用磁场探测仪器，如霍尔传感器，测量磁场强度。2矢量分解将测得的磁场强度分解为三个方向上的分量，即X、Y和Z方向。3矢量合成将三个分量合成一个矢量，表示磁场的强度和方向。磁化强度测量磁化强度是指单位体积材料中磁偶极矩的总和，反映了材料的磁性强弱。1磁化强度测量仪使用多种测量方法，如振动样品磁强仪、超导量子干涉仪等。2样品制备对样品进行处理，使其具有合适的形状和尺寸。3磁场施加使用电磁铁或永久磁铁产生磁场。4信号采集测量样品在磁场中的响应信号。5数据分析分析信号