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居里温度测定实验报告-南京大学

居里温度测定实验报告-南京大学
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南京大学

近代物理实验报告

12.6 钙钛矿锰氧化合物居里温度的测量

学号: 111120230

姓名: 朱瑛莺

2014年5月9日

摘要

钙钛矿锰氧化合物在温度处于或高于居里温度时,原子的热运动能大于自旋交换作用能,原子磁矩有序排列不复存在,呈现顺磁性。本实验通过测量样品磁化强度随温度的变化并绘制M T 曲线,得到材料的居里温度。

关键词:居里温度钙钛矿锰氧化物磁化强度补偿线圈

1 引言

1、磁性材料的自发磁化来自磁性电子间的交换作用。在磁性材料内部,交换作用总是力图使原子磁矩呈有序排列:平行取向或反平行取向。但是随着温度升高,原子热运动能量增大,逐步破坏磁性材料内部的原子磁矩的有序排列,当升高到一定温度时,热运动能和交换作用能量相等,原子磁矩的有序排列不复存在,强磁性消失,材料呈现顺磁性,此即居里温度。

不同材料的居里温度是不同的。材料居里温度的高低反映了材料内部磁性原子之间的直接交换作用、超交换作用、双交换作用。因此,深入研究和测定材料的居里温度有着重要意义。

居里温度的测量方法

(1)通过测定材料的饱和磁化强度和温度依赖性得到Ms—T曲线,从而得打Ms 降为零时所对应的居里温度。这种方法适用于那些可以用来在变温条件下直接测量样品饱和磁化强度的装置,例如磁天平、振动样品磁强计以及SQUID等。图1示出了纯Ni的饱和磁化强度的度依赖性。由图可以确定Ni的居里温度。

图1 Ni的Ms—T曲线图2 镍锌铁氧体的μi —T曲线

(2)通过测定材料在弱磁场下的初始磁导率μi 的温度依赖性,利用霍普金森效

应,确定居里温度。霍普金森效应指的是一些软磁材料的初始磁导率在居里点附近,由于磁晶各向异性常数K1 随温度升高而趋于零的速度远快于饱和磁化强度随温度的变化,而初始磁导率μi∝Ms2/K1,因此在局里温度附近,μi 会显示一最大值,随后快速趋于零的现象。 图2示出了不同成分的镍锌铁氧体的初始磁导率随温度的变化,这些材料的霍普金森效应十分明显。由图也可以确定各样品的居里温度。 (3)通过测量其他磁学量(如磁致伸缩系数等)的温度依赖性求得居里温度。 (4)通过测定一些非磁学量如比热、电阻温度系数、热电势等随温度的变化,随后根据这些非磁学量在居里温度附近的反常转折点来确定居里温度。

2、钙钛矿锰氧化物

钙钛矿锰氧化物指的是成分为31MnO A R x x (R 是二价稀土金属离子,A 为一价碱土金属离子)的一大类具有ABO 3型钙钛矿结构的锰氧化物。理想的ABO 3型(A 为稀土或碱土金属离子,B 为Mn 离子。钙钛矿具有空间群为立方结构,如以稀土离子A 作为立方晶格的顶点,则Mn 离子和离B 子分别处在体心和面心的位置,同时,Mn 离子又位于六个氧离子组成的MnO 6八面体的重心,如图1(a)所示。图1(b)则是以Mn 离子为立方晶格顶点的结构图。一般,把稀土离子和碱土金属离子占据的晶位称为A 位,而Mn 离子占据的晶位称为B 位。

图3 ABO3钙钛矿结构

这些钙钛矿锰氧化物的母本氧化物是

LaMnO,Mn离子为正二价,这是一种显

3

示反铁磁性的绝缘体,呈理想的钙钛矿结构。早在20世纪50—60年代,人们已经发现,如果用二价碱土金属离子(Sr、Ca、Pb等)部分取代三价稀土离子,Mn离子将处于/混合价状态,于是,通过和离子之间的双交换作用,在一定温度(Tp)以下、将同时出现绝缘体—金属转变和顺磁性—铁磁性转变。随着含Sr量的增加,锰氧化物的R—T曲线形状发生明显变化。

2 实验目的

1、了解磁性材料居里温度的物理意义;

2、测定钙钛矿锰氧化物样品的居里温度

3 实验原理

如图4给出出了样品和测试线圈支架示意图。测试线圈由匝数和形状相同的探测线圈组A和补偿线圈组B组成。样品和热电偶置于其中一个石英管A中,另一个线圈组是作为补线圈引入的,以消除变温过程中因线圈阻抗发生的变化而造成测试误差。由于两个线圈组的次级是反串联相接的,因此其感生电动势是相互抵消的。在温度低于Tc时,位于探测线圈A中的钙钛矿样品呈铁磁性,而补偿线圈B中无样品,反串联的次级线圈感应输出信号强度正比于铁磁样品的磁化强度;当温度升到Tc以上时,探测线圈A中的钙钛矿样品呈顺磁性,和补偿线圈中空气的磁性相差无几,反串联的次级线圈感应输出信号强度几乎变为零。因此,在样品温度升高时,在Tc 附近随着磁性的突然变化锁定放大器的输出信号强度应有一个比较陡峭的下降过程,由此可以测定居里温度Tc。

图4 试验仪器示意

实验测量方框如下图所示,测试仪由信号源,锁定放大器,和数字电压表组成,测试信号频率为1.5KHz,在石英管产生的磁场约为160—400A/m,热电偶采用铜—康热铜电偶。

图5 居里温度测量方框图

本实验通过测定弱交变磁场下磁化强度随温度的变化来测定样品的居里温度。由于所测样品的居里温度位于77K到300K之间,因此我们设计了特有的样品和测量

线圈支架。测量居里温度前,将包含这一支架的铜罐放入水中,依靠对水的加热,铜罐和样品温度逐渐升高,同时测量并记录相应于磁化强度的输出信号电压和热电偶的热电势值。以磁化强度为纵坐标、温度为横坐标作图。按照惯例,锰氧化物的居里温度被定义为M~T 曲线上斜率最大点所对应的温度。

测试系统如上图所示。通过测定1、1’两点间电动势的平均值,即可求出样品的磁化强度,理由如下:

对于线圈A 有

(

)0B H M

=μ+u r u u r u u r

对于线圈B 有 0B H =μu r u u r

根据法拉第电磁感应定律

d dt Φε=-

分别对线圈A 和线圈B 有

0A dH dM

A dt

dt ??ε=-μ+

???

其中A 是次级螺线管的横截面积,于是可得在1与1’两端的电势差。 在测量时会对1与1’两端的电压求平均,即

01T

AM U Udt T

T μ=

=-

?

因此对1与1`两端电压平均值的测量值,即可反映所测样品中磁化强度M 的值。

4 实验步骤

(1)开启测试仪器开关

(2)调节低频信号器的频率选择为“*1k”档,用衰减调节旋钮调节幅度,调节频率到1.5KHZ 左右稳定。

(3)设置锁定放大器的参数:放大倍数P=10,A=6,模式为“模值”。

(4)开启搅拌器,同时开始对样品加热,不断调节水槽的加热温度,保持水与样品室温差为5摄氏度左右。搅拌器的速率不能太低也不能太高。

(5)以0.5度为计量间隔,开始逐点测量温度和所对应的信号电压。

(6)以磁化强度为纵坐标,温度为横坐标作图

5 实验数据处理与结论

5.1 实验参数

5.2 M-T曲线的绘制

要求的M-T曲线,实际上用U-T曲线替代。因为相关参数我们并不清楚,因此本实验不将电压转化为磁化强度,而直接以输出信号电压为纵坐标、温度为横坐标作图。因为磁化强度和输出信号电压成正比,因此这样并不影响居里温度的测定。

输入实验数据,用软件origin绘制出U-T曲线如图6:

图6 U-T曲线

5.3 曲线拟合

用Boltzmann曲线拟合,得到结果如图7:

图7 M-T曲线拟合

拟合曲线的数据如表 1:

表1 拟合曲线数据

由表 1 可知,拟合曲线的形式为:

0()/A1-A2y=A2+

1+e x x dx

-()

带入具体拟合数据,为:

(T 29.76534)/2.674

0.8032U=0.3437+

1+e

-

5.4 曲线斜率图像

用软件作出拟合曲线的一次导数图像如图 8:

铁磁材料居里点的测定实验报告

铁磁材料居里点的测定实验报告

铁磁材料居里点的测定实验报告 一、实验目的与实验仪器 1.实验目的 (1)了解示波器测量动态磁滞回线的原理和方法; (2)学会一种测量铁磁材料居里点的方法。 2.实验仪器 用于测量环状磁性介质样品的JLD-Ⅲ居里点测量仪(含五种样品)。 二、实验原理 1.铁磁材料和居里点 铁磁材料在很小的磁场作用下就被磁化到饱和,不但磁化率大于零,而且达到 χ~10 —106 数量级,当铁磁性物质的温度高于临界温度Tc(居里点温度)时,铁磁性物质

转变成为顺磁性。即在居里点附近,材料的磁性发生突变。 反复磁化铁磁材料时会出现磁滞现象。另一重要的特点就是磁滞。磁滞现象是材料磁化时,材料内部的磁感应强度B 不仅与当时的磁场强度 H 有关,而且与以前的磁化状态有关。 2.示波器测量磁滞回线的原理 如图所示,给待定铁心线圈(N匝)通50Hz交流电,次级线圈产生的感应电动势为 ε = - WS dB ,次级回路电压方程为ε = Ri + u C,dt

当R >> 1 2πfC 时,Ri >> u C,则 i = ε R =- WS R dB dt . t时刻, u C =q C = q0 C +1 C ∫idt t =(q0 C +WS RC B0 ) -WS RC B 上式中,前一项为t = 0 时,电容初始状态和铁芯初始状态决定的直流电压值,若其为0,则 u C = -WS RC B,即u C∝B,将u C输入示波器y轴,则水平方向偏转与B成正比。 在初级线圈中,u H = R H i H,而H = ni H,则u H = R H n H,将u H输入示波器x轴,则竖直方向偏转与H成正比。 综上,示波器上能够显示出稳定的B-H曲线。 三、实验步骤 测量环状磁性介质的居里点 1.接线:将加热接口与居里点测试仪接口用专线相连;将铁磁材料样品与居里点测试仪用专线

南大社会学方法试题

2001年 一、名词解释 1,《江村经济》;2、求同法;3、价值定向;4、回归系数;5、完全参与者;6、充分解释;7、分析单位;8、效度;9、磨损测量法;10、头脑风暴法 二、问答 1、为什么在实验研究中有时要设立两个控制组 2、古德曼量表和里克特量表均需通过试填从许多备选项目中筛选,二者的筛选标准有哪些不同? 3、操作性定义的古典表达方式是什么?请举例说明。 4、简述抽样平均误差的来源。 5、杜尔凯姆的研究对社会学研究方法提供了哪些贡献? 三、计算题 1、在美国总统选举时,许多咨询机构在允许误差2%、置信水平95.45%(F(2)=0.9545)条件下,确定抽样2500人作为调查样本。这合理吗?请通过计算回答。 2、一项调查希望验证“受教育水平影响收入”假设。请将此假设操作化并设计一套效度检测方案。 2002年 一、名词解释 1,概念实证法;2、交往非参与者;3、定序测量级;4、反向头脑风暴测量法;5、痕迹法; 6、社会基图; 7、四分位差; 8、复合分组表; 9、公理理论;10、情景外推法 二、简答题 1、研究课题的来源有哪几个方面? 2、简述概念操作化的含义及其在社会调查中的意义。 3、设计问卷时,应根据什么样的原则来安排问题的顺序? 4、简述问卷的基本结构及其各个部分的主要内容。 三、设计题 为了调查某大学本科生的择业倾向,需要从全校学生中抽取300名同学进行调查,请设计一种抽样方案,并说明设计的理由。 四、计算题 1、对某数学单位计算机等级考试的成绩调查整理发现,该单位成绩的中位数为75分,算术平均成绩77分,试计算出成绩的众数近似值,并说明相对于对称分布,该单位成绩分布成何种状态/ 2、为了解某地区中学生的视力健康状况,从调查样本200个学生发现近视16人,如果要求置信水平为95.45%,试求出该地区视力近似人数与总体中学生百分比置信区间,并说明置信水平与置信区间的关系。(查表可知F(2)=95.45%) 五、论述题

磁化曲线测试分析磁滞回线测试分析居里温度测试分析实验报告

强磁性物质对外加磁场响应行为的测试分析虚拟仿真实验实验报告 学号:ilab_mj_2375737 姓名: 实验名:1、磁化曲线测试分析2、磁滞回线测试分析、居里温度测试分析 分数:100.0 实验结束时间: 2020-03-12 16:41:09 实验记录: (1)联网计算机; (2)虚拟软件:"强磁性物质对外加磁场响应行为的测试分析虚拟仿真实验”虚拟仿真软件。 (3)虚拟仪器: (4)振动样品磁强计;冷却水循环机;真空泵;加热炉;扫描电子显微镜 (5)虚拟药品: (6)软磁材料: (7)镍球标样(质量35.28mg,饱和磁化强度54.38emu);尖晶石NiZn铁氧体待测小球;石榴石YIG铁氧体待测小球。 (8)硬磁材料: (9)六角钡铁氧体待测小球; U型、M型六角钡铁氧体片状样品。 参数结果: 本实验项目表征物理量、选用样品种类和测试条件等见表1。学生可以根据需要进入不同的功能模块,设置不同的材料种类,选择不同的表征物理量以及测试条件,探究由此带来的技术磁化过程变化规律和物理机理。

实验原理: 本实验教学项目涉及《磁性物理》课程中的技术磁化过程及静态磁参数测试分析,具有综合性、系统性、应用性强等特点,旨在培养学生对磁性物理、材料及应用等方面知识的掌握和综合分析能力,加深学生对强磁性物质技术磁化过程及其物理机制的理解。本实验项目采用3D建模,依据真实实验场景,使用Maya和3DMax软件进行整体实验室(环境、设备)建模。数值仿真计算结果与实际实验结果误差不超过1%。 1、磁化曲线测试原理 磁化过程指强磁性物质在外加磁场作用下,从磁中性状态到饱和磁化状态的过程。磁化强度(M)与磁场强度(H)之间呈非线性关系,其物理根源在于磁性材料内存在自发磁化现象。通常,磁化曲线(图1中的o-a曲线)可分为四个磁化阶段,即:起始磁化区、瑞利区、陡峭区和趋近饱和区。 图1 磁化曲线、磁滞回线示意图 磁化过程主要归纳为两种基本机制:畴壁位移(在有效场H作用下,自发磁化方向接近于H 方向的磁畴长大,而与H方向偏离较大的近邻磁畴相应缩小,从而使畴壁发生位置变化的过程)和磁畴转动(在有效场H作用下,磁畴内所有磁矩一致向着H方向转动的过程)。磁化过程大致包括以下几个阶段: (1)可逆磁化阶段:若H退回到零,其M趋于零。同时存在:畴壁位移(在金属软磁材料和磁导率μi 较高的铁氧体中以此为主);磁畴磁矩转动(在μi 不高的铁氧体中以此为主)。 (2)不可逆磁化阶段:主要指不可逆畴壁位移,与材料晶格缺陷、掺杂和内应力等因素有关。 (3)磁畴磁矩的转动:此时样品内部的畴壁位移已基本完毕,要使M增加,只有靠磁畴磁矩的转动来实现。一般情况下,可逆与不可逆畴转同时发生与这个阶段。不可逆畴转过程来自各向异性的起伏变化,与缺陷无关。 (4)趋近饱和阶段:磁畴磁矩的可逆转动造成强H下M的缓慢增加,并逐渐趋于技术磁化饱和。符合趋近饱和定律,如公式(1)所示: (1)

温度测量实验报告

温度测量实验报告 上海交通大学材料科学与工程学院 实验目的 1.掌握炉温实时控制系统结构图及其电压控制原理; 2.通过数据采集板卡,对温度信号(输入为电压模拟量)采集和滤波; 3.通过数据采集板卡,输出模拟电压量到调节器; 4.通过观测温度曲线,实施手动调节输出电压,使得温度曲线与理想波形尽量接近; 5.用增量式PID控制算法控制炉温曲线。 实验原理 (一)炉温实时控制系统结构图 (二)输出控制电压与工作电压的关系 加热炉加热电压=板卡输出控制电压×220 10 (三)电压控制原理 (四)温度与电压的关系

温度=电压× 700℃ (五)PID控制算法公式 ?u k= Ae k? Be k ? 1+ Ce(k ? 2) 其中:A=K P(1+ T T I + T D T );B=K P(1+2T D T );C=K P T D T 。 u k=u k ? 1+ ?u(k) 手动控制炉温参数选择及理由 加热电压:4V 理由:本套实验装置加热速度很快,若加热电压过高(高于5V)则会导致升温过快从而有可能损坏实验装置,而若加热电压过低则会导致升温过慢,浪费时间。综合实际情况以及上述分析,本组成员决定将加热电压设置为4V。 PID炉温控制参数选择及理由 表1 PID炉温控制参数 选取理由 周期:由于温度滞后性较大,因此周期应当大一些。此处本组采用了推荐值0.2s。 K P:由实际经验可知,K P的最佳范围在0.5-1.5之间。此处本组取了中间值1。 T I:实际操作过程中,本组同学发现若T I较小,超调量就会很大。所以这里将T I取得大一些,设置为20s。T D:小组成员发现炉温滞后现象非常严重,因此T D不得不调大一些,取成0.9s。

南京大学 社会学2001-2003考博试题

南京大学社会学2001-2003考博试题 2001年试题 社会学理论与方法 一、简述题(每题8分,共40分) 1、简述马克斯.韦伯的理想类型 2、简述达伦多夫社会冲突理论 3、简述社会交换理论在人类学、经济学和心理学中的理论来源 4、简述布尔迪厄德“文化资本”理论 5、有关政府预算的一项社会调查想知道某市市民对政府在教育经费投入、交通建设经费 投入方面的意见。由于调查经费有限,甲研究人员把问卷发往全市各小学,然后通过学生 转到家长手中;乙研究人员从全市18岁以上成人中随机抽出调查对象,再用邮寄方式发放 问卷。请比较两种不同的调查方法,指出各自的长短。 二、论述题(每题15分,共45分) 1、论述唯名论和唯实论两种社会观 2、论述宏观社会学理论和微观社会学理论的区别 3、社会学的中国化应该如何借鉴西方社会学发展的历史教训? 三、计算题(每题15分,共15分) 在一次对研究生考生的社会调查中,某地区所有考生的资料显示,该地区考生5门课程的总 分成绩近似服从正态分布。每个考生的平均分为320分,标准差为25.38,试求: (1)、从该地区中随机抽取一名考生,其总分超过340分的概率;(2)、如果抽取一个容量为9的随机样本,求其平均总分超过340分的概率 (3)、比较(1)和(2)的结果,请做出统计意义的解释;另外,如果总体不是正态,那 么(2)的答案将是什么? (附:查表可知,Ф(Z<=0.79)=0.7851 Ф(Z<=0.78)=0.7823 Ф(Z<=2.36)=0.981)

2002年试题 社会学理论与方法 一、简述题(每题8分,共40分) 1、简述迪尔凯姆的社会事实及其特征 2、简述符号互动论中衣阿华学派和芝加哥学派的差异 3、简述米尔斯对美国中产阶级的论述 4、简述吉登斯的现代性制度“组织丛” 5、什么是操作化?它在社会研究中的作用是什么? 二、论述题(每题15分,共45分) 1、论述库恩的范式思想及其对西方社会学理论的影响 2、科尔曼针对社会科学中普遍存在的缺陷——宏观理论和微观理论的联系脆弱,提出了 怎样的解决方法?是举例说明。 3、试比较调查研究和实地研究两种社会研究方式的特点。 三、计算提(每题15分,共15分) 对北京和南京两城市各随机抽取400名居民进行调查,结果发现,北京居民人均月收入为1 200元,标准差为180元;南京居民人均月收入为500元,标准差为80元。问: (1)、北京居民互相之间在收入上的差异,与南京居民相互之间在收入上的差异,哪一个 更大? (2)、在95%的置信度下(Z=1.96),南京市居民平均月收入的置信区间是多少? 2003 理论与方法 简答题 1、帕累托的剩余物与衍生物 2、齐美尔的社会类型 3、柯林斯的互动仪式 4、哈贝马斯的合法化危机 5、米德的精神、自我与社会的关系 6、分层抽样与整群抽样分别应用于什么情况下

基于单片机的超声波测距系统实验报告

基于单片机的超声波测距系统实验报告

一、实验目的 1.了解超声波测距原理; 2.根据超声波测距原理,设计超声波测距器的硬件结构电路; 3.对设计的电路进行分析能够产生超声波,实现超声波的发送与接收,从而实现利用 超声波方法测量物体间的距离; 4.以数字的形式显示所测量的距离; 5.用蜂鸣器和发光二极管实现报警功能。 二、实验容 1.认真研究有关理论知识并大量查阅相关资料,确定系统的总体设计方案,设计出系 统框图; 2.决定各项参数所需要的硬件设施,完成电路的理论分析和电路模型构造。 3.对各单元模块进行调试与验证; 4.对单元模块进行整合,整体调试; 5.完成原理图设计和硬件制作; 6.编写程序和整体调试电路; 7.写出实验报告并交于老师验收。 三、实验原理 超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射和接收回波的时间差t,然后求出距S=Ct/2,式中的C为超声波波速。由于超声波也是一种声波,其声速C与温度有关。在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理,单片机(AT89C51)发出短暂的40kHz信号,经放大后通过超声波换能器输出;反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入,锁相环对此信号锁定,产生锁定信号启动单片机中断程序,得出时间t,再由系统软件对其进行计算、判别后,相应的计算结果被送至LED显示电路进行显示。 (一)超声波模块原理: 超声波模块采用现成的HC-SR04超声波模块,该模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能,测距精度可达高到 3mm。模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理:采用 IO 口 TRIG 触发测距,给至少 10us 的高电平信号;模块自动发送 8 个 40khz 的方波,自动检测是否有信号返回;有信号返回,通过 IO 口 ECHO 输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。实物如下图1。其中VCC 供5V 电源,GND 为地线,TRIG 触发控制信号输入,ECHO 回响信号输出等四支线。

南大社会学真题

社会学理论与方法 一、名称解释 1、参照群体; 2、失范; 3、隐性功能; 4、索引性表达; 5、合法化危机; 6、效度 二、简答题 1、简述社会分层和社会流动的关系 2、在米尔斯看来,哪些方式可以激发社会学想象力? 3、建构中层理论的策略,具有哪些意义? 4、简述参与观察法的优缺点? 5、简述实地研究的过程。 三、计算题 1、调查100名工人,得到下列结果,求收入的平均数,众数和中位数 收入400 500 600 700 人数20 40 30 10 2、从一所大学随机调查400名学生,得出他们的平均年龄为20岁,标准差为2岁,求在95%的置信度下,全校学生平均年龄的置信区间。 (I(1-0.05)=1.96) 四、设计题 请将概念“生育意愿”操作化为一组指标,并将他们设计成问卷中的问题。 五、论述题 1、试用至少两种不同的社会学理论,解释当代中国社会的结构变迁。 2、试论在计划经济向市场经济体制转变的过程中,我国“单位”的功能发生了哪些变化? 3、论述定性实地研究中资料分析的概括性问题。 综合考试 一、名词解释 1、人情; 2、经济交换与社会交换; 3、工业化与城市化; 4、人口的“逆淘汰”; 5、社区 二、简答题 1、联系实际,简述衡量一个国家是否完成了由传统乡村向现代城市社会跃迁,通常把哪几个指标作为转换点。 2、何谓弱关系假设,其最初的经验证明如何? 3、什么是社会学取向的社会心理学? 4、简述城市社会的“世俗化”。 三、论述题 1、如何从理论上分析失业?在全面建设小康社会的过程中,我们如何解决失业问题? 2、联系实际,试分析家族主义在中国社会经济生活中的作用及其可能的限制。 3、试论述流言和谣言的性质与传播过程。 4、试论市民社会与城市化与城市现代化的发展关系。

居里温度的测定_实验报告

钙钛矿锰氧化物居里温度的测定 物理学院 111120160 徐聪 摘要:本文阐述了居里温度的物理意义及测量方法,测定了钙钛矿锰氧化物样品 在不同实验条件下的居里温度,最后对本实验进行了讨论。 关键词:居里温度,钙钛矿锰氧化物,磁化强度,交换作用 1. 引言 磁性材料的自发磁化来自磁性电子间的交换作用。在磁性材料内部,交换作用总是力图使原子磁矩呈有序排列:平行取向或反平行取向。但是随着温度升高,原子热运动能量增大,逐步破坏磁性材料内部的原子磁矩的有序排列,当升高到一定温度时,热运动能和交换作用能量相等,原子磁矩的有序排列不复存在,强磁性消失,材料呈现顺磁性,此即居里温度。 不同材料的居里温度是不同的。材料居里温度的高低反映了材料内部磁性原子之间的直接交换作用、超交换作用、双交换作用。因此,深入研究和测定材料的居里温度有着重要意义。 2.居里温度的测量方法 测量材料的居里温度可以采用许多方法。常用的测量方法有: (1)通过测量材料的饱和磁化强度的温度依赖性得到曲线,从而得到降为零时对应的居里温度。这种方法适用于那些可以用来在变温条件下直接测量样品饱和磁化强度的装置,例如磁天平、振动样品磁强计以及等。 (2)通过测定样品材料在弱磁场下的初始磁导率的温度依赖性,利用霍普金森效应,确定居里温度。 (3)通过测量其他磁学量(如磁致伸缩系数等)的温度依赖性求得居里温度。 (4)通过测定一些非磁学量如比热、电阻温度系数、热电势等随温度的变化,随后根据这些非磁学量在居里温度附近的反常转折点来确定居里温度。 3. 钙钛矿锰氧化物 钙钛矿锰氧化物指的是成分为(R是二价稀土金属离子,为一价碱土金属离子)的一大类具有型钙钛矿结构的锰氧化物。理想的型(为稀土或碱土金属离子,为离子)钙钛矿具有空间群为的立方结构,如以稀土离子作为立方晶格的顶点,则离子和离子分别处在体心和面心的位置,同时,离子又位于六个氧离子组成的八面体的重心,如图1(a)所示。图1(b)则是以离子为立

南京大学社会工作硕士MSW专业学位研究生

南京大学社会工作硕士(MSW)专业学位研究生 培养方案(试行) 为了贯彻实施国务院学位委员会转发《社会工作硕士专业学位指导性培养方案》的要求,根据社会工作专业硕士(简称MSW,后同)学位的培养特点,结合南京大学MSW承办单位社会学院的实际情况,制定本培养方案。 一、培养目标 培养德智体全面发展,具有“以人为本、助人自助、公平公正”的专业价值观,掌握社会工作的理论和方法,熟悉我国社会政策,具备较强的社会福利服务策划、执行、督导、评估和研究能力,胜任针对不同人群及领域的社会福利服务与社会福利管理的应用型高级专业人才。 二、招生对象 招生对象为社会工作及相关专业或具有一定社会工作实践经验的其他专业的学士学位获得者。 三、学习年限 全日制学习年限一般为2年。 四、培养方式 1、MSW培养采用课程讲授、案例研讨和社会工作实习等多种形式,重视实践教学。MSW教育中心配备有现代化的多媒体教室、社会工作实验室等硬件设施,聘请有实践经验的优秀社会工作人才为学生上课或开设讲座,采用案例分析的方式授课,加强社会工作实务技能的训练,兼顾研究能力的培养。 2、设立导师组,发挥集体培养作用。导师组以具有指导硕士研究生资格的正、副教授为主,并吸收社会福利服务与管理部门的优秀社会工作人才参加。实行双导师制,即学校专职教师与有实际工作经验和研究水平的优秀社会工作人才共同指导。

五、课程设置 MSW专业学位课程的总学分不低于36学分。学分课程类型包括:公共必修课、专业必修课、专业选修课、社会工作实习及毕业论文。学生必须通过学校组织的规定课程考试,成绩合格方能取得该门课程的学分;修满规定学分方能撰写学位论文。社会工作硕士专业必修课都配备2名以上专任授课教师,具有社会工作实践经验或督导经验者的比例不低于50%。 1、必修课(21学分) 必修课包括公共必修课与专业必修课,共有7门课,20个学分。 公共必修课程(7学分) 专业必修课程(14学分) 【注】:专业必修课还包括社会工作实习(5学分)和学位论文(2学分),详细要求见第六部分和第七部分。

热敏电阻温度特性的研究带实验数据处理

本科实验报告 实验名称:热敏电阻温度特性的研究 (略写) 实验15热敏电阻温度特性的研究 【实验目的和要求】 1. 研究热敏电阻的温度特性。 2. 用作图法和回归法处理数据。 【实验原理】 1. 金属导体电阻 金属导体的电阻随温度的升高而增加,电阻值t R 与温度t 间的关系常用以下经验公式表示: )1(320 ++++=ct bt t R R t α (1) 式中t R 是温度为t 时的电阻,0R 为00=t C 时的电阻,c b ,,α为常系数。 在很多情况下,可只取前三项: )1(20bt t R R t ++=α (2) 因为常数b 比α小很多,在不太大的温度范围内,b 可以略去,于是上式可近似

写成: )1(0t R R t α+= (3) 式中α称为该金属电阻的温度系数。 2. 半导体热敏电阻 热敏电阻由半导体材料制成,是一种敏感元件。其特点是在一定的温度范围内,它的电阻率T ρ随温度T 的变化而显著地变化,因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降,称为负温度系数热敏电阻,其电阻率T ρ随热力学温度T 的关系为 T B T e A /0=ρ (4) 式中0A 与B 为常数,由材料的物理性质决定。 也有些半导体热敏电阻,例如钛酸钡掺入微量稀土元素,采用陶瓷制造工艺烧结而成的热敏电阻在温度升高到某特定范围(居里点)时,电阻率会急剧上升,称为正温度系数热敏电阻。其电阻率的温度特性为: T B T e A ?'=ρρ (5) 式中A '、 ρ B 为常数,由材料物理性质决定。 对(5)式两边取对数,得 A T B R T ln 1 ln += (6) 可见T R ln 与T 1 成线性关系,若从实验中测得若干个T R 和对应的T 值,通过作图法可求出A (由截距A ln 求出)和B (即斜率)。 3. 实验原理图

农业气象学之温度观测实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除农业气象学之温度观测实验报告 篇一:气象学实验指导1,2 农业资源与环境专业《农业气象学》实验指导 实验一:太阳辐射与风、气压的观测 (4学时) 实验目的:1.学会用便携式辐射计观测太阳总辐射、太阳直接辐射和天空散射辐射;用暗筒式日照计观测日照时数;用照度计观测光照度的方法。 2.印证朗伯定律和可见光在太阳直接辐射、天空散射辐射和总辐射中比率的变化规律。 3.使学生了解并学会气压计,动槽式气压表的使用方法及目测风向风速的方法,了解三杯和电接风向风速计的原理与使用方法,掌握热球式微风仪的测风方法。 实验准备:便携式辐射计,暗筒式日照计,照度计,日照自记纸(一张是有纪录的),气压计,动槽式气压表,三 杯风向风速表,热球式微风仪,电接风向风速计,计算器,计算纸,直尺,铅笔,记录板。

实验内容: 1.介绍实验原理:①由于“朗伯定律”只适用于平行辐射线,又在总辐射中太阳直接辐射占主要地位,所以观测结果应该是:sm?sm?sinh;Q ?? ?Q?sinh;D在各个方向上的 差异较小。 太阳高度角的计算方法: sinh=sinφ?sinδ+cosφ?cosδ?cosω φ=39°42′;δ由查表获得;ω=(t-12)×15°/h ②由于可见光在散射辐射中所占的比例较大,所以观测结果应该是:若设sd、s和sb分别为Rsd、Rs和Rsb的光照度,则: sdssb ??。RsdRsRsb ③日照百分率=日照时数/可照时间×100%可照时间n= 2?0 ;cosω0=-tgφ·tgδ0?1 15?h 2.介绍便携式辐射计,日照计,照度计、气压计,动槽式气压表等仪器的构造原理和使用方法及目测风向风速的方法,简介三杯风向风速表、热球式微风仪、电接风向风速

温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)

北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称:模拟电子技术课程设计 题目:温度测量控制系统的设计与制作 学号: 学生姓名: 指导教师: 成绩: 日期:2010年11月17日

目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I:元器件清单 (11) 附录II:multisim仿真图 (11) 附录III:参考文献 (11)

一、电子技术课程设计的目的与要求 (一)电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课模拟电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型电子系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 (二)电子技术课程设计的要求 1.教学基本要求 要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2.能力培养要求 (1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 (2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 (3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。 (4)综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 (5)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 (一)课程设计名称 设计题目:温度测量控制系统的设计与制作 (二)课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统,测量温度范围:室温0~50℃,测量精度±1℃。 2、技术指标及要求: (1)当温度在室温0℃~50℃之间变化时,系统输出端1相应在0~5V之间变化。 (2)当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求,该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此,我们可以利用它的这些特性,实现从温度到电流的转化;但是,又考虑到温度传感器应用在电路中后,相当于电流源的作用,产生的是电流信号,所以,应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整,这里要用到电压跟随器、加减运算电路,这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节,所以选用了集成运放LM324和电位器;最后为实现技术指标(当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。)中的要求,选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析,电路的总体设计思想就明确了,即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号,然后通过一系列的集成运放电路,使表示温度的电压放大,从而线性地落在0~5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。

南京大学_居里温度的测量

铁磁性材料居里温度的测量 ——近代物理实验报告

2012年6月 【摘要】居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度,即铁电体从铁磁性转变成顺磁性的相变温度,不同材料的居里温度时不同的。本次实验通过测定磁化强度随温度变化,用函数拟合的方法找出电压变化最快的温度,作为测定样品的居里温度,最后对本实验进行了讨论。 【关键词】钙钛矿锰氧化物;居里温度;实部;拟合;斜率 一.实验目的 1.初步了解铁磁性物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理。 2.学习JZB-1型居里温度测试仪测定居里温度的原理和方法。 二.实验原理 1.居里温度 磁性材料的自发磁化来自磁性电子间的交换作用。在磁性材料内部,交换作用总是力图使原子磁矩呈有序排列:平行取向或反平行取向。但是随着温度升高,原子热运动能量增大,逐步破坏磁性材料内部的原子磁矩的有序排列,当材料达到一定温度时,热运动能和交换作用能量相等,原子磁矩的有序排列不复存在,强磁性消失,材料呈现顺磁性,这时的温度就是居里温度。因此,居里温度是指铁磁性或亚铁磁性材料由铁磁性或亚铁磁性状态转变为顺磁性状态的临界温度。但是,由 --数于铁磁性或亚铁磁性材料的磁化率大于0,且数值很大,而顺磁性物质的磁化率只有53 1010 量级,所以在转变点附近,材料磁性很弱,因此,在要求不太严格的情况下,常常把强磁性材料的磁化率强度随着温度的升高降为零的温度看成是居里温度。

居里温度是材料本身的特性,不同的材料有着不同的居里温度,对于钙钛矿锰氧化物的居里温度则较低,约小于370K 。材料的居里温度反映了材料内部磁性原子之间的直接交换作用、超交换作用或双交换作用的强弱。因此,深入研究和测定材料的居里温度有着重要的意义。 2.居里温度的测量方法 测量材料的居里温度可以采用许多方法。 (1)通过测量材料的饱和磁化强度的温度依赖性得到Ms T -曲线,从而得到T 降为零时对应的居里温度。这种方法适用于那些可以用来在变温条件下直接测量样品饱和磁化强度的装置。图1示出了纯Ni 的饱和磁化强度的温度依赖性。由图可以确定Ni 的居里温度。 图2.1 纯Ni 的饱和磁化强度的温度依赖性 (2)通过测定样品材料在弱磁场下的初始磁导率的温度依赖性,利用霍普金森效应,确定居里温度。 (3)通过测量其他磁学量(如磁致伸缩系数等)的温度依赖性求得居里温度。 (4)通过测定一些非磁学量如比热、电阻温度系数、热电势等随温度的变化,随后根据这些非磁学量在居里温度附近的反常转折点来确定居里温度。 3. 钙钛矿锰氧化物 钙钛矿锰氧化物指的是成分为3RL XAXMnO - (R 是二价稀土金属离子,A 为一价碱土金属离子)的一大类具有型钙钛矿结构的锰氧化物。理想的3ABO 型,钙钛矿具有空间群为3Pm m 的立方结构,如以稀土离子A 作为立方晶格的顶点,则Mn 离子和O 离子分别处在体心和面心的位置,同时,

温度检测与控制实验报告

实验三十二温度传感器温度控制实验 一、实验目的 1.了解温度传感器电路的工作原理 2.了解温度控制的基本原理 3.掌握一线总线接口的使用 二、实验说明 这是一个综合硬件实验,分两大功能:温度的测量和温度的控制。 1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同,新的产品支持3V~5.5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。 DS18B20测量温度范围为 -55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。 DS18B20内部结构 DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接 着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验 码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样 就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/LSB形式表达,其中S为符号位。 这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的

南大核心--中文社会科学引文(CSSCI-2017-2018)来源期刊(含扩展版)+(含声明)

根据《中文社会科学引文索引》数据库建设的需要,南京大学中国社会科学研究评价中心经过征集、统计、审核、遴选等程序,确定了《中文社会科学引文索引(CSSCI)来源期刊及集刊(2017-2018)目录》,于2017年1月15日在官方网站进行公示。现分享给大家,若有变动与疏漏,以官方网站为准。 C刊正版目录: 马克思主义理论(21种) 党建·党史 1求是 2红旗文稿 3党的文献 4中共党史研究 5党史研究与教学 6党建 马克思主义原理·中国特色社会主义 1马克思主义研究 2马克思主义与现实

3国外理论动态 4教学与研究 5社会主义研究 6当代世界与社会主义 7当代世界社会主义问题 8中国特色社会主义研究 9毛泽东邓小平理论研究10南京政治学院学报 11科学社会主义 12马克思主义理论学科研究△ 思想政治教育 1思想教育研究 2思想理论教育导刊 3思想理论教育 管理学(29种) 1管理世界 2南开管理评论 3中国软科学 4科学学研究 5公共管理学报 6科研管理 7管理科学学报

8科学学与科学技术管理9管理科学 10研究与发展管理 11外国经济与管理 12管理工程学报 13中国管理科学 14中国行政管理 15管理评论 16管理学报 17中国科技论坛 18软科学 19科技进步与对策 20经济管理 21预测 22系统工程理论与实践23科学决策 24科学管理研究 25经济体制改革 26系统工程 27系统管理学报 28华东经济管理 29社会保障评论△

哲学(13种)1哲学研究 2自然辩证法研究3自然辩证法通讯4道德与文明 5世界哲学 6哲学动态 7中国哲学史 8现代哲学 9逻辑学研究 10伦理学研究 11周易研究 12科学技术哲学研究13孔子研究 宗教学(3种)1世界宗教文化 2世界宗教研究 3宗教学研究 语言学(24种) 中国语言文字 1汉语学报 2中国语文

PTC热敏电阻实验报告

功能材料—PTC热敏陶瓷制备与性能的综合实验一、实验目的 通过实验,使学生加深对“电子信息材料专业方向”中有关基础理论知识的理解。 1.了解PTC热敏陶瓷制备原理及方法 2.使学生熟练掌握PTC电阻的测试方法 二、实验原理 PTC效应与许多因素有关,PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度) 时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高。也可以说,PTC(positive temperature coefficient) 电阻是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻或材料。当PTC 陶瓷元件接通电源后,电流将随电压的升高而迅速增加,达到居里温度时,电流达到最大值,这时PTC 陶瓷元件进入PTC 区域,此时当电压继续升高时,由于PTC 陶瓷元件的电阻急剧增大,电流反而减小。 纯BaTiO3陶瓷是良好的绝缘体,是一种优良的陶瓷电容器材料,也是一种典型的钙钛矿型结构的铁电材料。纯的BaTiO3在常温下几乎是绝缘的,电阻率大于1012Ω?cm,通过不等价取代在BaTiO3中掺杂微量的元素后,会使其性能发生变化,出现PTC效应,并且伴随着室温电阻率的大幅度下降。制成的钛酸钡基PTC 陶瓷具有较大的正温度系数和开关阻温特性,通过掺杂,它的居里温度可在很宽的范围内(室温~400 ℃) 任意调节,所以,在航空航天、电子信息通讯、自动控制、家用电器、汽车工业、生物技术、能源及交通等领域,它得到了广泛的应用。 钛酸钡基PTC 陶瓷的组成: (1)移峰剂——添加后能够移动居里点(BaTiO3瓷120o C) 添加物与主晶相形成固溶体使铁电陶瓷的特性在居里温度处出现的峰值发生移动的现象,称为移峰效应。居里温度通常满足以下经验公式: t c =t c1 (1-x)+t c2 x(x-摩尔分数) 该添加物称为移峰剂。PTC 陶瓷中常用钙钛矿型铁电体的移峰剂有两种:钛酸铅、PbTiO3(490℃)、钛酸锶SrTiO3(-250℃)。 (2)半导体化: 施主掺杂:将BaTiO 3 基本组成离子分成三种离子群:其中至少在两个位置上的部分离子,用离子半径相接近,而原子价相差1价的不同离子进行置换。置换可得到低电阻率的陶瓷材料。 1.对于Ba 2+位可用La 3+、Ce3+、Sb3+、Sm3+、Dy3+或K +、Na +等离子;

铁磁材料居里温度测试实验

铁磁材料居里温度测试实验 【实验目的】 1.了解铁磁物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理。 2.利用交流电桥法测定铁磁材料样品的居里温度。 3.分析实验时加热速率和交流电桥输入信号频率对居里温度测试结果的影响。 【实验仪器】 FD-FMCT-A铁磁材料居里温度测试实验仪,示波器检 【实验原理】 一、概述:磁性材料在电力、通讯、电子仪器、汽车、计算机和信息存储等领域有着十分广泛的应用,近年来已成为促进高新技术发展和当代文明进步不可替代的材料,因此在大学物理实验开设关于磁性材料的基本性质的研究显得尤为重要。 铁磁性物质的磁特性随温度的变化而改变,当温度上升至某一温度时,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性而转变为顺磁性物质,这个温度称为居里温度,居里温度是表征磁性材料基本特性的物理量,它仅与材料的化学成分和晶体结构有关,几乎与晶粒的大小、取向以及应力分布等结构因素无关,因此又称它为结构不灵敏参数。测定铁磁材料的居里温度不仅对磁材料、磁性器件的研究和研制,而且对工程技术的应用都具有十分重要的意义。 本实验仪根据铁磁物质磁矩随温度变化的特性,采用交流电桥法测量铁磁物质自发磁化消失时的温度,该方法具有系统结构简单,性能稳定可靠等优点,通过对软磁铁氧体材料居里温度的测量,加深对这一磁性材料基本特性的理解。仪器配有自动采集系统,可以通过计算机自动扫描分析, 二、实验原理 1.铁磁质的磁化规律 由于外加磁场的作用,物质中的状态发生变化,产生新的磁场的现象称为磁性,物质的磁性可分为反铁磁性(抗磁性)、顺磁性和铁磁性三种,一切可被磁化的物质叫做磁介质,在铁磁质中相邻电子之间存在着一种很强的”交换耦合“作用,在无外磁场的情况下,它们的自旋磁矩能在一个个微小区域内“自发地”整齐排列起来而形成自发磁化小区域,称为磁畴。在未经磁化的铁磁质中,虽然每一磁畴内部都有确定的自发磁化方向,有很大的磁性,但大量磁畴的磁化方向各不相同因而整个铁磁质不显磁性。如图1所示,给出了多晶磁畴结构示意图。当铁磁质处于外磁场中时,那些自发磁化方向和外磁场方向成小角度的磁畴其体积随着外加磁场的增大而扩大并使磁畴的磁化方向进一步转向外磁场方向。另一些自发磁化方向和外磁场方向成大角度的磁畴其体积则逐渐缩小,这时铁磁质对外呈现宏观磁性。当外磁场增大时,上述效应相应增大,直到所有磁畴都沿外磁场排列好,介质的磁化就达到饱和。

居里温度的测量

实验十一 居里温度的测量 居里温度是表征磁性材料性质和特征的重要参量,测量磁导率和居里温度的仪器很多,例如磁天平、振动样品磁强计、磁化强度和居里温度测试仪等,测量方法有感应法、谐振法、电桥法等. 【实验目的】 1. 初步了解铁磁性物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理. 2. 学习JZB-1型居里温度测试仪测定居里温度的原理和方法. 3. 学会测量不同铁磁样品居里点的方法. 【实验原理】 磁性是物质的一种基本属性,从微观粒子到宏观物体,以至宇宙天体,无不具有某种程度的磁性,只是其强弱程度不同而已,这里说的磁性是指物质在磁场中可以受到力或力矩作用的一种物理性质。使物质具有磁性的物理过程叫做磁化,一切可以被磁化的物质都叫做磁介质.磁介质的磁化规律可用磁感应强度B 、磁化强度M 、磁场强度H 来描述,当介质为各向同性时,它们满足下列关系: ()()H H H M H B r m μμμχμμ==+=+=0001 (1) 其中m r χμ+=1,r μ称为相对磁导率,是个无量纲的量.为了简便,常把r μ简称为介质磁导率,m χ称为磁化率,m H /1047 0-?=πμ称为真空磁导率,r μμμ0=称为绝对磁导率.H M m χ=. 在真空中时0=M ,H 和B 中只需一个便可完全描述场的性质.但在介质内部,H 和B 是两个不同的量,究竟用H 还是用B 来作为描述磁场的本征量,根据磁场的性质有各种不同的表现来选择.因为H 和B 两者描述了不同情况下磁场的性质,它们都是描述磁场性质的宏观量,都是真正的物理量.在某些问题中,比如在电磁感应、霍尔效应、测量地磁水平分量等问题中,由于起作用的是磁通量的时间变化率,牵涉到的是B ;而如果考虑材料内部某处磁矩所受的作用时,起作用的就是H ,比如求退磁能及磁矩所做的功等。 从H B r μμ0=的关系看,表面上B 与H 是线性的,但实际上,由于r μ是一个与m χ值有关的量,而m χ值又与温度、磁化场有关,所以r μ是一个复杂的量,不能简单地从B 与H 的形式上来判断它们之间是线性的,或是非线性的关系. 磁体在磁性质上有很大的不同,从实用的观点,可以根据磁体的磁化率大小和符号来分为五个种类。 (1)抗磁性:是一种原子系统在外磁场作用下,获得与外磁场方向反向的磁矩的现象。某些物质当它们受到外磁场H 作用后,感生出与H 方向相反的磁化强度,其磁化率0m χ,但数值很小,仅显示微弱磁性。这种磁性称为顺磁性。多数顺磁性物质的m χ与温度T 有密切关系,服从居里定律,即

(完整版)红外测温实验报告

红外测温方法 1.温度测量的基本概念 温度是度量物体冷热程度的物理量。在生产生活和科学实验中占有重要的地位。是国际单位之中的基本物理量之一。从能量角度来看,温度是描述系统不同自由度的能量发布状况的物理量。从热平衡角度来看,温度是描述热平衡系统冷热程度的物理量。从微观上看,温度温度标志着系统内部分子无规则运动的剧烈程度。温度高的物体分子平均动能大,温度低的无题分子平均动能小。早期人们凭感觉出发,凭感觉到的冷热程度来区别温度的高低,这样的出来的结果不准确。研究表明,几乎所有的物质性质都与温度有关。例如尺寸,体积,密度,硬度,弹性模量,破坏强度,电导率,导磁率,光辐射强度等。利用这些性质及其随温度变化规律可进行温度测量。也就是说,温度只能通过物体随温度变化的某些特征来间接测量。而用来测量温度的尺标称为温标。它规定了温度的读数起点(零点)和基本单位。目前国际上用的较多的是华氏温标,摄氏温标,热力学温标和国际实用温标。 2. 红外测温原理,方法和适用范围 2.1红外测温原理 物体处于绝对温度零度以上时,因为其内部带电粒子的运动,以不同波长的电磁波的形式向外辐射能量。波长涉及紫外,可见,红外光区。物体的红外辐射量的大小几千波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过物体自身红外辐射能量便能准确的确定其表面温度。这就是红外辐射测温所应用的原理。 2.2红外测温仪结构 红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内置的算法和目标发射率校正、环境温度补偿后转变为被测目标的温度值。除此之外还应考虑目标和测温仪的环境条件,如温度,气压,污染和干扰等因素对其性能的影响和修正方法。 2.3红外测温仪器的种类 红外测温仪对于原理可分为单色测温仪和双色测温仪。对于单色测温仪,在例行测温时,检测目标面积应充满测温仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入测温仪的视场干扰测温读数,造成误差。相反,如果目

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