Способ определения магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 16 33/1 Л) 4 С 01 РЕТЕНИЯ ИСАНИ микро апряжен го поля строиством измерялся 1 в темпе до 78 К, П змерениях риостат. Т а 0,5 Е, 1 агнитн атурно ы мом интеотеммент образц вале от 295 пературных мещалось в троис ность о позмерея состав ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ двторсноьм СвиДетельСТ(71) Харьковский государственный университет им. А.М. Горького и Специальное конструкторско-технологическобюро Института радиофизики и электроники АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 451029, кл. С 01 К 33/12, 1975.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОГОМОМЕНТА ФЕРРОМАГНИТНОГО ОБРАЗЦА СФЕРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ(57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для определения магнитных характеристик ферромагнитных тел. Цельизобретения - повышение точности определения магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы в широком интервале температур при од,новременном упрощении способа измерения, Для достижения укаэанной цели на образец из монокристалла воздействуют магнитным полем, образец помещают в соленоид, ось легкого намагничивания образца ориентируют вдоль однородного меняющегося во времени магнитного поля и определяют поле технического насыщения, а такжЕ величину магнитного момента (формулы приводятся в описании изобретения), Способ реализуется в устройстве, содержащем образец 1 сферической формы, соленоид 2, электромагнит 3амперметр 4, измеритель 5 нности приложенного магнитно3074Изобретение относится к магнитнымизмерениям и может найти применениедля определения магнитных характеристик магнитоупорядоченных тел.Изобретение предназначено для из мерения магнитного момента монокристаллических Ферромагнетиков. Кроме того, изобретение может служить для измерения магнитного момента поли- кристаллических ферромагнетиков с малой энергией магнитной кристаллографической аниэотропии при выполненииусловияН- Й 1.,( 4 36 2гию магнитного момента единицы объФ .Фема в магнитном поле Н (1Н). Слагаемое, ответственное за энергию магнитной кристаллографической анизотропии, в выражении (2) отсутствует,так как мы считаем, что образец ориентирован направлением легкого намагничивания вдоль внешнего магнитногополя Н. При Фиксированном Н устанавливается такое значение 1, которое отвечает минимуму свободной энергии.Воспользуемся условием минимума свободной энергии:(4)2 РПоскольку г = И, а Ж ) О, то условие (4) выполняется.Использование условия (3) позволяет установить связь между 1 и Н.ЙР- И 1 - Н, (э)й 1 Грямая пропорциональность между 3 и Н нарушается в поле технического насыщения Нз. При Н 7 Нз величина 1 не изменяется и равна 1. Поэтому в поле технического насыщения согласно соотношению (б)(7)По определению 1 имеет смысл магнитного момента единицы объема.Если магнитный материал однороден по своим свойствам, то.магнитный момент тела Рю определяется по формулеРв = 1 з(8)На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Схема включает образец , помещенный в соленоид 2, который располагается между полюсами электромагнита 3. Изменение магнитного потока, создаваемого образцом в соленоиде, фиксируется микровеберметром 4, Поляризующее магнитное поле с большой точностью измеряется измерителем 5 напряженности магнитного поля, работающим по принципу ядерного магнитного резонанса.Способ реализуется следующим образом. Известно, что плотность свободной 45 энергии изотропного образца, намагниченного в направлении легкого намагничивания, определяется выражением1 2Р = --- Н 1,2(2)50 где Н - поле анизотропии;4- Л 1 - размагничивающее поле фер 3ромагнитного материала,Цель изобретения - повышение точности определения магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы в широком интервале температур при одновременном упрощении спо 25соба измерения.Указанная цель достигается тем,что согласно способу определения магнитного момента Ферромагнитного образца сферической формь путем воздействия на него магнитным полем образециз монокристалла помещают в соленоид,ось легкого намагничивания образцаориентируют вдоль однородного меняющегося со временем магнитного поля ипо зависимости изменения магнитного 35потока, создаваемого образцом в соленоиде, от напряженности магнитногополя определяют поле технического насыщения Нз, а величину магнитного момента Р находят по формулеР Н Чгде У - объем образца,где И -. раэмагничивающий фактор, вслучае сферы= -1;4 - ,3Н - приложенное магнитное поле;1 - намагниченность (магнитныймомент единицы объема).Первое слагаемое в выражениипредставляет собой плотность энергииразмагничивающего поля, второе - энер 1 == =Н(для сферыН 3Я 4 лМ = -Т)3Формула изобретения Р,34 Гмагнитный момент ферромагнитного образца сферической формы;напряженность поля технического насыщения;объем образца сферической формы,где Р -Н5 Составитель А. ДивеевРедактор Т. Митейко Техред И.Попович Корректор Л. Патай Заказ 1632/47 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 3074Образец сферической формы 1 помещают в соленоид 2 так, чтобы его ось легкого намагничивания была ориентирована вдоль изменяющегося поля, соленоид с образцом помещают между полюсами электромагнита. При извлечении образца из соленоида меняется магнитный поток ф, пронизывающий соленоид, и это изменение д ф фиксируется микровеберметром 4. Одновременно из меряют напряженность приложЕнного магнитного поля измерителем 5 напря- женности. Из полученной совокупности различных значенийдфи Н определяют Н , как значение напряженности маг нитного поля, при котором кривая за-Увисимости ь ф (Н) становится параллельной оси Н. По найденному значению Н рассчитывается из (1) искомая величина Р,. 20 Способ реализуется с помощью устройства, в котором в качестве соленоида используется катушка с внутренним диаметром 6 мм и числом витков и = 2000, в качестве микровеберметра используется промышленный прибор Ф, для измерения напряженности магнитного поля применяется промьппленный прибор Ш-1 с электронно-счетным частотомером ЧЗ. С помощью данного устройства по предлагаемому способу был измерен магнитный момент ферромагнитного образца сферической 16 4формы в температурном интервале (Т)295-78 К, При низкотемпературных измерениях система помещалась в криостат. Точность измерения составляла0,57. Способ определения магнитного момента ферромагнитного образца сферической формы, заключающийся в одновременном воздействии однородного переменного и постоянного магнитных полей, о "т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений в широком интервале температур, ось легкого намагничивания образца ориентируют вдоль однородного переменного магнитного поля и определяют поле технического насыщения по зависимости изменения магнитного потока, создаваемого сферическим образцом от напряженности магнитного оля, а искомую величину магнитного момента находят по формуле