振動樣品磁強計 電腦化記錄儀 振蕩器 高低溫測量儀
概述：
作為物質(zhì)（特別是鐵磁性材料）內(nèi)稟磁性檢測的通用設備，振動樣品磁強計（VSM）因其投資小、堅固耐用，特別是運轉(zhuǎn)費用極低等顯著優(yōu)點而被世界各國廣泛運用于科研、教學和生產(chǎn)檢測等眾多領域，為人類的科技進步作出了巨大貢獻。其工作原理大體如圖所示。
振動樣品磁強計 電腦化記錄儀 振蕩器 高低溫測量儀
型號：JS08-LH-3
LH-3振動樣品磁強計（低場） | |||
用途 | 1.適用于低飽和場、低Hc磁性薄膜材料的磁性能研究，尤其是其不存在電磁鐵類的鐵芯剩磁效應而可以準確定出H=0的點，使其特別實用于鐵磁/反鐵磁界面的磁性釘扎效應研究，諸如釘扎型自旋閥薄膜、釘扎型磁性隧道結(jié)結(jié)構(gòu)的薄膜、AMR效應的玻莫合金磁性膜等。 | ||
型號規(guī)格 | LH-3型 | ||
技術(shù)指標 | Z大磁場Hmax（Oe） | 靈敏度（emu）（磁極間距50mm） | 掃描電源輸出 |
±400 | 3～5×10-5 | 10A（5Ω） | |
特點 | 1.磁場線圈由無觸點平滑過零的掃描電源激磁，產(chǎn)生Hmax＝±400Оe的磁化場，其掃描速度和幅度均可自由調(diào)節(jié)。磁化場的大小和方向是用激磁電流取樣值加以標度，以保證磁場測量更準確。 | ||
主要用戶 | 高 校 | ||
中科院物理所 | 首都師范大學 | 復旦大學 | |
南京大學 | 東南大學 | 福建師范大學 | |
深圳大學 | 石油大學 | 浙江師范大學 | |
中國科技大學 | 山西師大 |
| |
產(chǎn)品配置 | 振動頭，磁場線圈，掃描電源，檢測線圈，振蕩器，電腦化X-Y記錄儀，振動桿，鎖相（定）放大器 ,電腦,打印機 | ||
一． 概述：
作為物質(zhì)（特別是鐵磁性材料）內(nèi)稟磁性檢測的通用設備，振動樣品磁強計（VSM）因其投資小、堅固耐用，特別是運轉(zhuǎn)費用極低等顯著優(yōu)點而被世界各國廣泛運用于科研、教學和生產(chǎn)檢測等眾多領域，為人類的科技進步作出了巨大貢獻。其工作原理大體如圖所示。
其中，驅(qū)動元w的功率輸出饋給振動子v，以使振桿p帶動被外磁化場He磁化了的樣品s做小幅正弦式上下振動，探測線圈C所“感知”到的樣品s的信號電壓輸出饋給相關(guān)接受放大系統(tǒng)（-K）。磁場探測單元G的輸出VH與（-K）放大單元的輸出VJ同相位地一并饋給數(shù)據(jù)處理單元D。從而當He變化一個周期后，D即可繪出樣品s的J-He曲線，此處的J定義為樣品s的總磁矩，即J=MV=σm，其M、V、σ、m分別表示樣品s的磁化強度，體積，比（質(zhì)量）磁化強度及質(zhì)量。D所處理的是兩路電壓信號，即（-K）一路代表磁矩而G一路代表相對應的外磁化場He，因此必須特別注意Z后繪制出的J-He曲線（或M-He、σ-He）未必能正確表示所測樣品s的磁特性，因為VSM為開磁路測量，其所記錄的磁化場He未必就是樣品s的內(nèi)磁場，要想得到s的真實磁化強度與內(nèi)磁場Hi的函數(shù)關(guān)系，必須將所測得的He轉(zhuǎn)化成Hi，并將所測J-He曲線轉(zhuǎn)化成J-Hi曲線——此曲線才是樣品s的真實特性。要做到這點，就必須預知樣品s的在He方向上的退磁因子N，利用Hi=He-NM關(guān)系逐點求出與（MHe）相對應的坐標點（MHi），從而繪成M-Hi（或J-Hi）曲線，并可利用B=Hi+4πM的關(guān)系式繪制出技術(shù)參量B-Hi曲線，由此曲線求得諸如硬磁材料樣品s的剩磁Br、矯頑力BHc、Z大磁能級（BHi）max等磁學量。要做到以上幾點，關(guān)鍵是要知道s在被測方向上的N，而這在一般情況下是辦不到的。通常在旋轉(zhuǎn)橢球體及其退化形式如球形、薄膜形、線形等特殊形狀的樣品時，方能夠用VSM準確測出內(nèi)稟磁性與內(nèi)磁化場的函數(shù)關(guān)系，并可由此關(guān)系推演出有關(guān)技術(shù)參量（即Ｂ-Hi）。從此點也可說VSM的*功能是測材料的飽和磁化強度，不提先決條件而夸大VSM功能的宣傳內(nèi)容都是不可取的。
VSM有一項衡量其水平高低的主要技術(shù)指標：Z高靈敏度。此數(shù)值應指在特定條件下（主要是指磁極與樣品的距離以及外磁化場He的大?。┰撛O備所能探測到的樣品Z小信號，即小于此數(shù)值的信號將被淹沒在背景噪音中而無法檢測出。
一般而論，磁極間距越小，磁極越靠近樣品，靈敏度將越高，但隨之而來的則導致磁場鞍部區(qū)變窄,測試結(jié)果的重復性降低,不可靠性增大，這是我們不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象..而要改變此情況，就必須將檢測線圈間距增加（即磁極間距增大），但此時將導致Z高靈敏度的下降。因此，被測信號的可信賴度與系統(tǒng)的Z高靈敏度是互相矛盾的，單強調(diào)一方面顯然是不恰當?shù)?。另外，較小的磁極間距無法作變溫測量。我廠產(chǎn)品的磁極間距為50mm，檢測線圈間距為30mm，常溫與高、低溫測量都是在此條件下進行，這既保證了測試結(jié)果的可靠性，又保證了具有足夠高的靈敏度（5-3×10-5emu）。
下圖是我廠產(chǎn)品中檢測線圈間距與Z高靈敏度間的實測結(jié)果:
He越大則可能導致背景噪音增大從而Z高靈敏度下降，這實際上是磁場電源質(zhì)量好壞的一種體現(xiàn)。我廠產(chǎn)品的Z高靈敏度測試條件是在額定Z高磁場的80%內(nèi)測量。
故而，凡不提前提條件而僅表述VSM的Z高靈敏度，是有誤導使用者之嫌。另外，Z高靈敏度是以背景噪音的尺度來衡量的，因而，對噪音的標度方法不同（采用均方值？峰-峰值？），即使是同一設備，其結(jié)果也不同。我單位采用的是峰-峰值標度方法。
振動樣品磁強計 電腦化記錄儀 振蕩器 高低溫測量儀
二．本廠生產(chǎn)的VSM型式規(guī)格：
1．低場型（LH型）
利用無鐵芯線圈對產(chǎn)生磁化場，Z大值為±400 Oe；無觸點平滑過零自動掃描電源，有手動、自動兩種工作模式，在自動狀態(tài)下可以人為控制掃描速度。特點為無電磁鐵型的剩磁效應，操作空間大，磁場均勻空間廣，特別適合特軟磁性薄膜的測量工作。由于其探頭可隨時移出工作區(qū)，因而可適合特軟薄膜磁電阻效應的測量。（諸如GMR、TMR、AMR、鐵磁/反鐵磁交換偏置效應等的研究工作）。
由于其投資少，還特別適合高年級學生及研究生的實驗教學工作。
技術(shù)參數(shù)及特點：Hmax=±400 Oe，在此范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)、且不用高斯計檢測磁場。樣品所處空間位置可由振動頭三維調(diào)節(jié)，故極易將樣品置于Z佳工作點，Z高靈敏度3~5×10-5emu（探測線圈間距30mm時）；探測線圈間距可人為隨時調(diào)整，以適用不同需要。由于探測線圈可方便地移離工作區(qū)而將均勻磁場區(qū)出空，故在配以磁電阻測量單元時，可方便地進行MR的檢測工作，可作教學設備。配以兩路數(shù)據(jù)處理單元以實現(xiàn)實時曲線的觀察、記錄和保存；可配變溫裝置以實現(xiàn)變溫測量。
振動樣品磁強計 電腦化記錄儀 振蕩器 高低溫測量儀
