Способ измерения анизотропии магнитной

28 ЯО 8 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсних Социалистичесних РеспублинЗависимое от авт, свидетельства-л. 21 е, 37/10 49222/26-25 Заявлено 17.Ч 11.1969 ( 1с присоединением заявки М МПК 6 01 г 33/О Приорит Комитет по делам зоОретеиий и атнрытийУДК 621,317.422 (088 ллетень3ия 14.1.1971 публиковано 29.Х,1970, Б ата опубликования опис и Совете Чииистро СССР. И, Колосниц аявител ПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АНИЗОТРОПИИ МАГНИТНОЙ ОСПРИИМЧИВОСТИ И МАГНИТНОЙ СТРУКТУРЪ КРИСТАЛЛОВ СЛАБОМАГНИТНЪХ ВЕЩЕСТВ1Известны способы измерения анлзотропии магнитной восприимчивости и магнитной структуры кристаллов слабомагнитных веществ, основанные на измерении механического момента образца в магнитном поле по углу закручивания нити, на которой подвешен образец. Известен также способ (Кришнана), при котором анизотропию магнитной восприимчивости (разность между диагональными компонентами тензора магнитной восприимчивости) определяют по разности периодов собственных колеоаний кристаллического образца, предварительно ориентированного относитель. но магнитных осей кристалла, в магнитном поле и без поля,Недостаток этих способов заключается в том, что они позволяют определить только разности между диагональными компонентами тензора магнитной восприимчивости. Вследствие этого для определения магнитной структуры и измерения магнитной анизотропии требуется большое число измерений при разных ориентациях кристалла, что приводит к большим затратам времени на проведение измерений и низкой точности самих измерений,Предложенный способ отличается от известных тем, что измеряют амплитуду и фазу колебаний кристалла, собственную частоту колебаний которого подбирают равной удвоенной частоте вращения магнитного ноля. Это позволяет повысить точность измерении и ускоритих проведение. Способ основан на возбуждении (модуля 5 ции) крутильных колебаний кристаллическогообразца, подвешенного на тонкой нити, и измерении амплитуды и фазы колебаний. Колебания возбуждают вращающимся магнитным полем на удвоенной частоте вращения, при 10 этом плоскость вращения магнитного поляперпендикулярна нити подвеса. Частоту собственных колебаний кристаллического образца подбирают равной удвоенной частоте вращения магнитного поля, вследствие чего ампли туда колебаний кристалла в магнитном полезаданной величины является максимальной и в Я раз превышает величину поворота кристалла в статическом магнитном поле. Величина Я в добротнос механической колебательной системы в современных измерительных устройствах - достигает порядка 1000 и более, Далее измеряют амплитуду и фазу колебаний, по которым вычисляют разности между диагональными компонентами и все недиагональные компоненты тензора магнитчой восприимчивости, В свою очередь, по этим данным определяют магнитную структуру - направление главных магнитных осей - кристалла слабо- магнитного вещества и магнитную анизотро пию кристалла - разности между магнитнымивосприимчивостями вдоль главных магнитныхосей.На чертеже представлена схема устройства,при помощи которого может быть осуществленпредлагаемый способ. 5Исследуемый образец подвешивают на нити 2 с зеркальцем 3 для фиксации угла закручивания. Магнитное поле создается кольцамиГельмгольца 4.Для измерения амплитуды колебаний служит фотоэлектронное устройство 5, для измерения фазы колебаний - радиоэлектронноеустройство 6. Вращающееся магчитное полесоздается генераторами 7, которые вырабатывают токи, сдвинутые по фазе на 90, Питание 15устройства осуществляется от блока 8.Известно, что на магнитоанизотропный образец во вращающемся магнитном поле действует момент сил, составляющая котороговдоль оси Л равна: 20Р,= СуНгА яп (2 со+ ср),где Е/ - объем образца;Н, - напряженность магнитного поля;1 г 25А = Ь - Х - Хгг) г+Х;4щ - фаза колебаний. В режиме резонанса измеряют амплитуду З 0а и фазу р, крутильных колебаний кристалла. Затем кристалл поворачивают на угол 90вокруг оси Х и измеряют амплитуду и фазу колебаний аг, срг. После этого кристалл поворачивают на угол 90 вокруг оси у и измеряютамплитуду и фазу колебаний аз, з. По этимвеличинам определяют разности между диагональными компонентами тензора магнитнойвосприимчивости по формулам:40Х - Хг,= е= с 2 а,соз д,Х, 1 - Хзз = ег = с 2 агсоз рг,Хгг - Хзз = ез= с 2 азсоз рз и все недиагональные компоненты по формулам:Хг = Х 1 г = сц 1 ып р,Хз= Х 1 з = - сагып г,Хзг=Хгз = сазеп фз,где с= У/оНО Я - константа прибора (1 - момент инерции),Магнитные оси кристалла направлены по собственным векторам тензора магнитной восприимчивости: ец, е(г, ез, Девять компонент этих векторов находят при помощи системы уравнений:+2 Х 1 гХзХгз+Хз е,+Хгег=0.Для определения анизотропии магнитной восприимчивости нужно взять разности между Лф. Эти разности равны разностям магнитных восприимчивостей вдоль главных осей:Х, - Х=-Предмет изобретенияСпособ измерения анизотропии магнитной восприимчивости и магнитной структуры кристаллов слабомагнитных веществ, основанный на использовании крутильных колебаний кристалла, подвешенного на упругой нити и помещенного во вращающееся магнитное поле постоянной напряженности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и ускорения процесса измерений, измеряют амплитуду и фазу колебаний кристалла, собственную частоту колебаний которого подбирают равной удвоенной частоте вращения магнитного поля./5 Типография, пр. Сапуно Заказ 3783,15 Тира ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений Москва, Ж, Рау480открытийкая наб Подписное ри Совете Министров СССР