磁学测量ZFC和FC数据获得与解释

合集下载

FC和ZFC区别

FC的意思‎的是不加磁‎场情况下先‎升温到大于‎T c，然后‎加磁场降温‎测量，ZF‎C是先不加‎场升温，然‎后不加场降‎温，然后加‎小磁场升温‎测量，如果‎他们所测的‎曲线在Tc‎处有spl‎i t，说明‎样品的磁性‎不可逆。

因‎为ZFC过‎程中不加磁‎场降温过程‎已经把样品‎中的dom‎a in重新‎排列了一遍‎，再加场升‎温的时候也‎不可能完全‎按原来的过‎程反过来走‎一遍，所以‎出现了分裂‎。

无‎论FM 还‎是AFM在‎高温区都是‎顺磁态，所‎以ZFC和‎F C曲线是‎重合的。

‎而发生磁‎有序转变后‎的磁化状态‎有所不同。

‎对于A‎F M来说F‎C和ZFC‎曲线应该在‎整个温度区‎间是重合的‎，并且在转‎变点出‎现一个尖峰‎。

对于‎F M随着温‎度的降低Z‎F C/FC‎曲线会缓慢‎增加，在磁‎有序转变点‎磁化率曲线‎会发生‎突然的增加‎，因为FM‎转变是一种‎一级相变。

‎而在转变点‎以下ZFC‎/FC曲线‎要发生‎分离。

‎Z FC/F‎C分离的本‎质应该来源‎于材料的磁‎滞，也就是‎说只要是做‎材料磁化率‎对于外加‎磁场依赖‎性的曲线，‎发现磁滞环‎，对应于磁‎化率曲线就‎一定会出现‎分离的现象‎。

其‎实，ZFC‎/FC一般‎注重的是不‎同磁化历史‎对材料的影‎响。

对于一‎级相变的热‎滞后，与磁‎化历史无关‎，只要做升‎降温的磁化‎就可得到。

‎如在‎某温度T出‎现分叉,表‎明该温度出‎现磁相变,‎再通过交流‎磁化率的测‎量证实Tc‎温度并对磁‎相变性质进‎行归属:如‎磁有序、自‎旋玻璃、超‎顺磁等等。

‎最重要‎的，典型磁‎相变，ZF‎C/FC应‎该重合。

‎我所知道‎的是，处于‎自旋玻璃态‎和超顺磁性‎的Fe,其‎M（x）-‎T的ZFC‎和FC是分‎叉的‎不少人用‎Z FC与F‎C或交流M‎-T曲线中‎的峰值作为‎自旋玻璃的‎证据，不过‎我认为除非‎样品质量非‎常纯，否则‎宏观磁性与‎待测分子式‎对应的材料‎没有直接的‎因果关系。

磁学实验数据处理与分析

磁学实验数据处理与分析磁学实验是物理学中的重要实验之一，通过实验数据的处理与分析，可以更好地理解磁学的基本原理，并从中获得有用的信息。

本文将介绍磁学实验数据处理与分析的步骤和方法。

一、实验数据处理1. 数据收集与整理在进行磁学实验时，首先需要收集实验数据。

常见的磁学实验包括磁感应强度的测量、磁场的分布测量等。

在收集实验数据时，要确保数据的准确性和完整性，尽量避免产生误差。

收集到的数据需要进行整理，包括去除异常值、归一化处理等。

异常值是指与其他数据相比明显偏离的数值，可能是由于实验设备故障或人为误操作导致的。

删除异常值可以提高数据的准确性和可靠性。

2. 数据标定与单位转换对于磁学实验数据，常常需要进行标定和单位转换。

标定是指将原始数据转化为实际物理量的过程。

例如，在测量磁感应强度时，通过标定可以将所得的电压值转化为磁感应强度值。

单位转换是指将数据从一个单位转化为另一个单位。

例如，将磁感应强度的单位从特斯拉转换为高斯。

单位转换需要根据实验的具体要求进行。

3. 数据分组与统计在磁学实验中，常常需要将数据按照一定的规则进行分组，并对每组数据进行统计分析。

例如，可以将磁感应强度的数据按照不同的位置或不同的距离进行分组，并计算每组数据的平均值、标准差等统计量。

数据分组与统计可以帮助我们更好地了解实验数据的特征和规律，发现其中的规律和异常。

二、实验数据分析1. 数据可视化对于磁学实验数据，可以通过绘制图表来进行分析和展示。

常用的图表包括折线图、柱状图、散点图等。

绘制图表时，要选择合适的图表类型，使得数据的特征更加明显、直观。

同时，要保证图表的美观，标题、坐标轴的标签等要清晰可读。

2. 数据拟合与回归分析对于一些复杂的磁学实验数据，可能需要进行数据拟合和回归分析，以找出数据中的规律和趋势。

拟合是指利用数学模型来拟合实验数据，以求得最佳拟合曲线。

回归分析则是通过建立数学模型，确定变量之间的关系。

通过数据拟合和回归分析，可以进一步深入挖掘实验数据中的信息，提供更加准确的预测和分析结果。

如何进行电磁法测井与数据解释

如何进行电磁法测井与数据解释电磁法测井是一种常用的地球物理勘探方法，用于探测地下的岩石和土壤的电磁特性，从而获取地下地质信息。

本文将介绍电磁法测井的基本原理、常见的测井仪器以及数据解释的方法。

1. 电磁法测井的原理电磁法测井是通过在地下传输人工产生的电磁场，然后测量地下岩石或土壤对电磁场的响应，以推断地下结构的一种方法。

在电磁法测井中，通常会使用不同频率的电磁场，以便探测不同深度的地下层。

2. 常见的电磁法测井仪器2.1 周期性极化电磁法测井仪器周期性极化电磁法测井仪器是一种较为常用的设备，可以快速获取一定深度范围的地下电磁响应信息。

它通过改变电磁场的频率和方向，来探测地下的电性差异。

2.2 宽频电磁法测井仪器宽频电磁法测井仪器是一种可以提供更广泛频率范围的仪器，可以更准确地探测地下介质的电性特征。

这种仪器在反演地下介质电阻率方面具有较高的分辨率和精度。

3. 电磁法测井数据的解释方法3.1 反演方法数据解释是将测井数据转化为地下结构信息的过程。

其中，反演方法是一种常用的数据解释方法，通过数值模型和计算方法，将测量的响应数据与地下模型进行比对，最终得到地下结构参数的估计值。

3.2 统计分析方法除了反演方法外，统计分析方法也常用于电磁法测井数据的解释。

这种方法通过对大量数据进行统计和分析，找出其中的规律和特点，从而获得地下结构的一些统计特征。

4. 电磁法测井在地下水、矿产勘探中的应用电磁法测井在地下水和矿产勘探中广泛应用。

在地下水领域，电磁法测井可以帮助确定地下水的存在与分布情况，为地下水资源的合理开发提供重要信息。

在矿产勘探领域，电磁法测井可以帮助寻找金属矿床、煤层、油气藏等矿产资源。

5. 电磁法测井技术的发展趋势随着科学技术的不断进步，电磁法测井技术也在不断发展。

未来，电磁法测井仪器将更加小型化、轻便化，数据解释方法将更加精确和高效，从而进一步提高电磁法测井的应用效果。

总结：电磁法测井是一种重要的地球物理勘探方法，通过测量地下岩石或土壤的电磁特性，可以获取地下结构的信息。

【2016年】第10讲：磁性参数的测量-2-ZFC和FC

永磁材料！
磁性液体！
磁性记录密度极限！！
三、Fe原子（团）更分叉
临界浓度、交换相互作用
近藤效应：稀释磁性合金电阻率～温度曲线极小值
1964年，始作俑者不是Jun Kondo（近藤淳） J. Kondo, Prog. Theor. Phys., 32 (1964) 37 1931年，AuFe（J. W. Shih） Phys. Rev., 38 (1931) 2051 1951年，R－T低温极大值（AgMn）
《铁磁材料手册（I）》第2章（中文版第50页～第129页）
问题：
如果样品的ZFC曲线与FC曲线不重合
1. 能否唯一确定其磁结构？
2. 根据宏观磁性测量方法如何确定其磁结构？ 3. 其它测量方法？
内
容
ZFC和FC的测量及其历史物理机制测量数据的分析
附录：公式的推导
课后作业－8
为什么要测量ZFC和FC曲线？你是怎样测量的？
ZFC和FC的测量及其历史
ZFC与FC的测量
研究历史概述
ZFC与FC的测量
• 测量条件与过程：静态磁场M－T曲线
ZFC FC zero field cooling field cooling 磁场
测量条件
温度
H ＝ Hmeas T1 ～ T2
Tf FC ZFC
T
Tc
M
FC
T
ZFC
M()－T曲线尖峰与分叉现象的
研究历史概述
M()
Tp FC ZFC
1890年～
T
分叉是尖峰导致的必然结果
图像
• 几何尺度
• 能量状态
与（弛豫）时间、（热、磁场）历史相关的亚稳现象

零场降温和带场降温磁化率曲线重合

零场降温和带场降温磁化率曲线重合
当零场降温（ZFC）和带场降温（FC）磁化率曲线重合时，表示磁性物质在施加外磁场下的磁化过程没有出现明显的磁滞现象。

一般来说，如果磁性物质在冷却过程中没有施加外磁场（ZFC），其磁化率曲线会呈现出略微上升的趋势，然后在一定温度（通常被称为磁化转变温度）处开始下降。

而在施加外磁场的条件下（FC），磁化率曲线则会在冷却过程中一直上升，直到达到饱和磁化强度。

如果ZFC和FC磁化率曲线重合，即二者的曲线趋势和数值重合，说明在冷却过程中没有发生磁滞现象。

这可能是由于磁性物质的结构和磁化行为具有良好的单一方向性，故不会出现磁滞现象。

此外，还有可能是由于外界磁场对磁性物质的磁化过程没有显著影响，故ZFC和FC曲线重合。

然而，如果ZFC和FC磁化率曲线不重合，即二者呈现出明显的差异，说明在冷却过程中磁性物质发生了磁滞现象。

这可能是由于磁性物质内部存在多个磁区域，或者存在磁畴壁运动等因素导致磁滞现象的出现。

需要注意的是，磁化率曲线的重合与形状和数值是否相同是两个不同的概念。

曲线的重合指的是整体趋势和形状相似，而数值不一定完全相同。

因为实际材料的性质和制备过程可能存在差异，导致磁化率的数值存在细微差异。

磁性测量中的 zfc fc

1.测量条件与过程测量条件与过程：静态磁场M－T曲线(DCMs)
完全相同无磁相互作用的样品，如顺磁体、抗磁体基本相同具有长程磁相互作用的各向同性样品明显不同：类自旋玻璃样品；超顺磁性样品；发生各向异性变化的样品；超导临界温度以下的II类超导体… 分叉、λ形
寻找里两种测量过程中的不同
ZFC：
被无规冻结的磁性离子磁矩
FC：
Tf: Freezing Temperature
保持被外磁场诱导方向的磁性离子磁矩
c II类超导体?
λ形
Q：
为什么II类超导体的ZFC FC曲线会有不同？什么引起了两种测量过程的不同？
为什么是λ 形？
Ba8Si46
Zero-field-cooled (closed symbols) and field-cooled (open symbols) magnetic susceptibility of YBa2Cu3O7 nonaligned powder (circles) and grainaligned samples with the applied field parallel to the c-axis (triangles) and perpendicular to the c-axis (squares).
Thompson et al. (1991) found that for a “defectfree” high-purity niobium sphere the ZFC and FC susceptibilities are almost identical. A second high-purity sphere of similar composition that exhibited strong pinning was also examined and the same ZFC results were obtained, except that no Meissner flux expulsion following field cooling was observed.

Mn3O4纳米颗粒的制备以及磁性表征

Mn3O4纳米颗粒的制备以及磁性表征作者：李家朋来源：《科技视界》2013年第24期【摘要】本文采用低温热分解法合成了Mn3O4纳米粒子，反应温度为90℃，XRD表明其为四方晶相，并且得到了其晶格常数，我们利用SQUID表征了磁学性质，主要为磁化强度和温度之间的关系。

发现其磁性阻挡温度为36K，低温下有着强烈的铁磁性，并显示为硬磁材料，在常温时有着强烈的顺磁性。

【关键词】四氧化三锰；磁性；纳米颗粒Mn3O4在超高磁数据存储，共振成像，药物输送，电池材料，和生物传感器等领域有着广泛的应用[1-4]，吸引了大量的科学研究者对其性能进行研究。

四氧化三锰中由于Mn元素有着不同的价态，因此它拥有着复杂的物理和化学性质，从而吸引了人们大量的关注。

Mn3O4是生产新一代软磁材料的主要原料，使用高纯的Mn3O4作为原料可制备高品质的锰锌铁氧体，而锰锌铁氧体广泛用于电子工业中。

Mn3O4作为磁性电介质尖晶石，在低温下表现出复杂的自旋态[5-8]，从而产生丰富的磁学性能。

本文中，我们参考Taekyung Yu合成Mn3O4纳米颗粒的过程[9]，运用低温热分解法，成功制备了Mn3O4纳米颗粒。

X射线衍射（XRD）测试结果表明我们合成的是编号为24-0374的黑锰矿结构Mn3O4，其晶格常数为a=b=5.762，c=9.47。

通过超导量子干涉仪（SQUID）对其磁性的测量，发现他的阻挡温度TB为36°C，且在常温下有着强烈的顺磁性，从而为其在磁性材料中的应用做很好的理论支持。

1 实验过程1.1 试剂和仪器我们参考Taekyung Yu合成Mn3O4纳米颗粒方法[9]制备Mn3O4纳米粒子。

主要包括四水醋酸锰，二甲苯，油胺，油酸。

合成过程为：首先，将1mmol醋酸锰加入15mL的二甲苯中，再加入1mmol油酸和1mmol油胺作为表面活性剂，迅速搅拌升温至90℃，加入1ml的去离子水，然后保持恒温3h。

最后经过沉淀，离心，得到单分散性能好的Mn3O4纳米颗粒。

配合物的磁性全解

剩磁，这样的材料叫做硬磁性材料。制永磁体 2.软磁性材料：外磁场撤去后，没有的剩磁
，这样的材料叫做软磁性材料。如：制电磁铁 3.矩磁材料：矩磁材料的磁滞回线接近于矩
形算，机特的“点记是忆剩”磁元Br接件近。饱和值BS。可作电子计
“磁性”的发现历程：任何物质都具有磁性，磁性是物质的一种基本性质。
零场冷却磁化强度(ZFCM)、场冷却磁化强度(FCM)
场冷(fieldcooling，FC):加磁场后降温测试M(or极化率)随T的变化关系。如为超顺磁或顺磁则在加场后磁矩趋向一致；零场冷(zerofieldcooling,ZFC)先将样品的温度降至样品的临界温度(Tc),再外加磁场,测量样品升温过程磁矩对温度的变化。两曲线经常放在一个图中比较，如果两者重合，则说明可能是超顺磁性。零场冷和场冷中的磁矩通常被用来决定超导转变温度Tc
M 是摩尔磁化率(emu mol-1, cm3 mol-1)，H是磁场
强度(G, Oe, T)
M
Ng
2
2 B
3k T
S(S 1)
C T
C居里常数。NB2/3k = 0.125 emu K mol-1，所以： C = 0.125g2S(S+1) = MT(室温) = 常数
M = 1M + 2M + 3M + ··· =iM = (Ng2β2/3kT)Si(Si+1)
0.2
1.0
0.1
0.9
0.0 0
0.8 50 100 150 200 250 300
T/K
图24 MT是一直线，拟合结果：g
= 2.05, J = -0.0355 cm-1
T / emu mol-1 M

磁性测量中的几个问题第一部分：概况

宏观
3. 4. 材料本身：磁化强度、矫顽力、磁能积；磁化率、磁导率；居里温度、磁各向异性… 材料与外界条件的相互作用：磁力、磁光、磁热、磁电、共振…
自旋与轨道磁矩的测量
自由粒子的磁矩：－基本解决
中子、质子（氢离子）、电子、原子、离子、原子团
再谈2
1、电子自旋假设：G. E. Uhlenbeck和S. Goudsmit（1925）；（Robert P Crease, 纽约石溪分校） 2、电子自旋理论：P. A. M. Dirac（1928） 1. Stern－Gerlach实验（1922年）：电子自旋 3、电子自旋测量：Stern－Gerlach实验（1922）
再谈磁性测量的现状
磁性：磁体能吸引铁、镍等金属的性能
Magnetism：phenomena associated to magnetic field
& magnetic moment
磁矩、磁场、磁通及其测量
• 从定义出发理解测量的含义
磁通
Φ = ∫ B ⋅dA
磁通密度（磁感应强度）B
F = qv × B
磁
性测量
横向Joule效应 Guillemin效应 Brackett效应 Joule效应
13
• 物理效应之三：磁－力（声）
压磁效应磁力效应磁致伸缩旋磁效应线性效应
Einstein－de Hass效应 Wiedemann效应
圆周效应体效应 Barrett效应
扭矩减小效应劲度系数效应
磁秤（常用的有7种）扭矩效应转矩交变梯度磁强计磁声效应磁振子－声子相互作用
信号放大方法
锁相放大器积分放大器 SQUID放大器光电检流计光敏电阻、压电晶体压电晶体、前置放大器光电变换器、前置放大器电阻应变器、前置放大器各种RF放大器

高精度磁测资料解释的基本方法

高精度磁测资料解释的基本方法高精度, 资料, 解释磁测的最后成果是等值线异常平面图和平面剖面图，资料在进行解释前，要先对磁测资料进行分析和处理，分析的目的在于了解各种人为因素对磁测成果的影响和异常的歪曲程度，以便在异常解释中加以注意或设法消除，常用方法有异常的圆滑和插值。

磁异常处理的目的在于消除一些非目标地质因素对异常的干扰，并尽可能把它从叠加异常中分离出来，以满足异常解释的需要。

常用方法有图解法、高阶导数法以及向上、向下延拓法。

（一）磁资料的整理：主要有日变改正、正常场改正（梯度改正）、温度改正、零点改正。

（二）磁异常的定性解释：（1）首先判断引起磁异常的地质原因，先将磁异常图和地质图加以对比，找出它们之间的关系，尤其要注意与矿体直接或间接有关的关系。

如异常位于成矿有利地段，且磁性资料表明该处矿体的磁性很强，该异常属矿体引起的可能性较大，当磁异常出现在具有一定磁性的岩浆岩和火成岩地区，也不能一概而论是岩体引起的，而应深入分析异常特征，注意探寻磁性岩层下有无强磁性体存在。

（2）判断地质体的形状与走向，根据磁异常的平面特征，一般可以将异常分为狭长异常和等轴异常两类。

当异常长度大于平均宽度的三倍或三倍以上时，则称为狭长异常，否则为等轴异常。

通过用二分之一极大值等值线来衡量异常的长和宽。

狭长异常是具有明显走向的地质体，（如板块体、水平圆柱体等二度体以及磁性岩层接触带）引起。

通常认为异常的走向即为地质体的走向。

若异常对称，两侧无负值出现，可认为是顺层磁化无限延伸板状体引起；如只在异常一侧出现负值，一般认为是斜交磁化（磁化强度方向与板的侧面相交）无限延伸板状体引起。

若异常两侧均出现负值，则是由向下延伸有限的二度体，如水平圆柱体或有限延伸的板状体引起。

等轴状异常一般由无明显走向的球体、直立圆柱体等地质体引起，或有埋藏深度较大的有明显走向的地质体引起。

当周围无负值或只在一侧出现负值时，可认为是顺轴磁化向下延伸较大的柱体或沿走向不长的斜交磁化无限延伸板状体引起。

磁学测量ZFC和FC数据获得与解释

二、小Fe块也分叉
超顺磁性（SPM）颗粒
1936年，Langevin模型（E. C. Stoner） Phil. Trans. Roy. Soc. (London), A235 (1936) 165 1948年，Stoner－Wohlfarth模型（E. C. Stoner & E. P. Wohlfarth） Phil. Trans. Roy. Soc. (London), A240 (1948) 599 1949年，磁矩Brown运动的提出（L. Néel） Ann. Géophys., 82 (1952) 365 1955年，术语超顺磁性的提出（C. P. Bean） J. Appl. Phys., 26 (1955) 1381 1959年，微磁学理论计算（W. F. Brown, Jr.） J. Appl. Phys., 30 (1958) 130S …
1964年，χ－T低温极大值（O. S. Lutes & J. S. Schmit） Phys. Rev., 134 (1964) A676 Au(Cr, Mn, Fe)
三、Fe原子（团）更分叉
混磁性、自旋玻璃（SG）
1970年，术语：磁性玻璃的提出（B. R. Coles） M. H. Bancroft, Phys. Rev., B2 (1970) 2597 1970年，术语：自旋玻璃的提出（B. R. Coles） P. W. Anderson, Mater. Res. Bull., 5 (1970) 549 Localisation theory and the Cu---Mn problem: Spin glasses 1971年，术语：混磁性的提出（P. A. Beck） Metallurg. Mater. Trans., 2 (1971) 2015 1972年，AuFe合金集大成（V. Cannella & J. A. Mydosh） Phys. Rev., B6 (1972) 4220

zfc曲线计算有效磁矩_解释说明以及概述

zfc曲线计算有效磁矩解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在磁性材料的研究中，了解有效磁矩的计算方法是非常重要的。

其中，ZFC（Zero Field Cooled）曲线计算方法被广泛应用于衡量材料在无外加磁场下冷却过程中的磁化行为。

通过分析ZFC曲线，我们可以得到材料的一些关键参数，如临界温度、弛豫时间以及有效磁矩等。

本篇文章将深入探讨ZFC曲线计算有效磁矩的方法与意义。

1.2 文章结构本文共分为五个部分。

引言部分主要介绍了文章的背景和目标，并简要阐述了各个章节的内容。

第二部分将详细介绍ZFC曲线计算方法，包括什么是ZFC曲线、有效磁矩的定义与意义以及ZFC曲线计算方法的重要性。

第三部分将详细说明ZFC曲线计算的过程与步骤，涵盖实验条件与参数设定、数据处理与分析方法以及ZFC曲线计算公式及推导过程。

第四部分将通过具体实例和应用案例讨论来展示ZFC曲线的应用价值，并对不同材料中的有效磁矩进行比较分析。

最后，第五部分将给出本文的结论总结以及对未来相关研究方向的建议。

1.3 目的本文旨在提供一个全面而详细的介绍ZFC曲线计算方法和有效磁矩的概念。

通过阅读本文，读者可以深入了解ZFC曲线计算的步骤与原理，掌握在实际应用中如何利用ZFC曲线计算材料的有效磁矩，并理解不同材料之间有效磁矩的比较分析。

此外，本文还将讨论可能出现的误差与不确定度，并提供相应修正措施。

最后，本文希望能够为相关领域的未来研究提供一些建议和展望。

2. ZFC曲线计算方法2.1 什么是ZFC曲线:在磁学领域，零场冷却(Zero Field Cooling, ZFC) 曲线是一种描述材料在开始处于高温状态下被冷却至低温并施加外加磁场时磁化行为的曲线。

ZFC曲线展示了在给定温度范围内随着温度降低材料所表现出的反铁磁性、铁磁性或亚铁磁性等特性。

2.2 有效磁矩的定义与意义:有效磁矩是指物质中存在快速弛豫以及快速响应外界变化的可见或测量到的总磁矩。

磁性测量原理

磁性测量原理磁性测量是一种常用的物理测量方法，它通过测量物质的磁性特性来获取相关的物理信息。

磁性测量广泛应用于材料科学、地质勘探、磁记录和磁传感器等领域。

本文将介绍磁性测量的基本原理，包括磁感应强度、磁化曲线、磁滞回线等内容。

磁感应强度是描述磁场强度的物理量，通常用符号B表示。

在磁性测量中，我们常常使用磁感应强度来描述物质的磁性特性。

磁感应强度的单位是特斯拉(Tesla)，它表示单位面积上的磁通量密度。

磁感应强度的大小与物质的磁化程度有关，通常用磁化曲线来描述。

磁化曲线是描述物质在外加磁场作用下磁化过程的曲线，它可以反映物质的磁性特性，包括饱和磁化强度、剩余磁感应强度等参数。

在磁性测量中，我们还常常关注物质的磁滞回线。

磁滞回线是描述物质在外加磁场作用下磁化-去磁化过程的曲线，它可以反映物质的磁滞特性，包括矫顽力、剩磁等参数。

通过测量磁滞回线，我们可以了解物质的磁滞特性，从而推断其磁性能。

除了上述基本原理外，磁性测量还涉及一些常用的测量方法，包括霍尔效应测量、磁阻效应测量等。

这些测量方法可以通过不同的测量原理来获取物质的磁性信息，从而应用于不同的领域。

总之，磁性测量是一种重要的物理测量方法，它通过测量物质的磁性特性来获取相关的物理信息。

磁感应强度、磁化曲线、磁滞回线等是磁性测量中常用的基本原理，它们可以帮助我们了解物质的磁性特性，从而应用于材料科学、地质勘探、磁记录和磁传感器等领域。

同时，不同的测量方法也可以通过不同的测量原理来获取物质的磁性信息，从而满足不同领域的需求。

希望本文的介绍可以帮助读者更好地了解磁性测量原理，从而应用于实际工作中。

磁学测量实验技术的使用教程与数据分析

磁学测量实验技术的使用教程与数据分析引言：磁学测量是研究物质磁性及其相关现象的重要手段，广泛应用于材料科学、物理学等领域。

在实验中，正确使用测量技术并准确分析实验数据是保证实验结果有效性的关键。

本文将为读者介绍一些常用的磁学测量实验技术及其数据分析方法，帮助读者更好地应用于实验中。

一、磁化曲线测量与分析磁化曲线测量是磁学实验中最常见的实验之一，它可以用来研究材料的磁化特性。

测量过程中，首先需要将样品置于恒定磁场中，然后测量样品的磁化强度与外加磁场的关系。

为了准确测量磁化强度，可以使用霍尔磁场计或磁感应强度计等磁场测量仪器。

测量完成后，需要进行数据分析。

常见的数据分析方法有：1. 计算剩余磁化强度（Remanence）和饱和磁化强度（Saturation magnetization）：通过测量样品在较高磁场下达到的最大磁化强度和在磁场消失后样品仍保持的磁化强度，可以计算出样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度。

这些参数可以衡量材料的磁性能。

2. 绘制磁滞回线图：磁滞回线图能够直观地显示材料的磁化特性，对于分析材料的磁性能非常有帮助。

通过将外加磁场和样品的磁化强度作为坐标，可以绘制出磁滞回线图，从中可以得到材料的剩余磁化强度、饱和磁化强度、磁滞回线的形状等信息。

二、磁滞损耗测量与分析磁滞损耗是磁性材料在磁场变化中产生的能量损耗，是评价材料磁性能的重要指标。

磁滞损耗的测量及分析可以帮助研究人员了解材料的能量损耗情况，提高材料的磁性能。

在磁滞损耗测量过程中，需要使用电感耗散仪等仪器来测量样品在交变磁场下的磁化强度和磁场的相位差。

通过测量样品在不同频率下的磁滞损耗，可以得到材料的磁滞损耗特性。

数据分析方面，可以采用以下方法：1. 计算磁滞损耗：通过测量磁场和磁化强度的波形，可以计算出样品的磁滞损耗。

磁滞损耗一般用于评价材料在高频磁场下的性能，可以通过测量不同频率下的磁滞损耗来研究材料对不同频率的磁场的响应情况。

磁法数据成图

磁法数据成图磁法数据成图是一种用于地质勘探的方法，通过测量地下的磁场变化来获取地下结构的信息。

这种方法可以应用于矿产勘探、地质灾害预测、地下水资源调查等领域。

在磁法数据成图过程中，需要进行数据处理和解释，以生成可视化的地下结构图像。

本文将详细介绍磁法数据成图的步骤和技术。

1. 数据采集磁法数据采集是磁法数据成图的第一步。

在采集过程中，需要使用磁力计仪器测量地下磁场的变化。

通常情况下，磁力计仪器会被放置在地面上，然后沿着一条或多条测线进行测量。

测量时需要记录下每个点的坐标和相应的磁场数值。

2. 数据处理在数据采集完成后，需要对原始数据进行处理。

数据处理的目的是去除噪声和干扰，以提取出有效的地下磁场变化信息。

常见的数据处理方法包括滤波、去除漂移、补偿磁场偏移等。

这些处理步骤可以使用专业的地球物理软件来完成。

3. 数据解释数据解释是将处理后的磁法数据转化为地下结构信息的过程。

在数据解释中，需要根据地质背景和勘探目标进行解释。

常见的解释方法包括剖面解释和三维模型解释。

剖面解释是将磁法数据在平面上进行解释，可以绘制出地下结构剖面图。

三维模型解释是将磁法数据转化为三维地下结构模型，可以更直观地显示地下结构。

4. 数据成图数据成图是将解释后的磁法数据可视化的过程。

常见的数据成图方法包括等值线图、颜色填充图和立体图等。

等值线图是将地下结构用等值线表示，可以清晰地显示出地下结构的空间分布。

颜色填充图是将地下结构用不同颜色进行填充，可以直观地显示出地下结构的强度和分布范围。

立体图是将地下结构以立体的形式呈现，可以更好地展示地下结构的立体特征。

5. 结果分析数据成图完成后，需要对结果进行分析和解读。

根据成图结果，可以判断地下结构的性质和分布情况。

同时，还可以将成图结果与其他地质信息进行对比，以验证成图结果的准确性。

结果分析可以帮助地质勘探人员更好地理解地下结构，并为后续的勘探工作提供指导。

总结：磁法数据成图是一种用于地质勘探的方法，可以通过测量地下磁场变化来获取地下结构的信息。

物理实验技术中的磁学测量与实验方法

物理实验技术中的磁学测量与实验方法磁学是研究磁场及其与物质相互作用的学科。

在物理实验中，磁学测量和实验方法是研究磁学现象和磁性材料的重要手段。

本文将探讨物理实验技术中的磁学测量与实验方法。

一、磁场测量方法磁场测量是磁学实验中重要的一环。

常用的磁场测量方法包括磁感强度测量、磁通量测量和磁场分布测量。

1. 磁感强度测量：磁感强度是描述磁场强弱的物理量。

在实验中，常用霍尔效应测量法来测量磁感强度。

该方法利用霍尔元件产生的霍尔电势与磁场强度成正比的特性，通过测量霍尔电势来得到磁感强度的大小。

2. 磁通量测量：磁通量是磁场通过一个面积的数量。

为了测量磁通量，可以使用法拉第电磁感应定律。

根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈中会产生感应电动势。

通过测量感应电动势的大小，可以得到磁通量的大小。

3. 磁场分布测量：磁场分布是研究磁场特性的重要内容。

常用的磁场分布测量方法有磁针法、砂铁法和霍尔探头法等。

磁针法是指利用磁针在磁场中受力的方向和大小来确定磁场的分布情况。

砂铁法是通过将砂铁粉末撒在磁场中，观察砂铁粉末的排列情况来推测磁场分布。

霍尔探头法是利用霍尔元件来测量磁场在空间中的分布情况。

二、磁性材料实验方法磁性材料的实验研究是磁学中的重要内容。

磁性材料可以分为铁磁性材料、顺磁性材料和抗磁性材料等不同类型。

在磁性材料的实验研究中，常用的方法包括磁化曲线测量、磁化率测量和磁滞回线测量等。

1. 磁化曲线测量：磁化曲线是磁性材料的重要特性之一。

磁化曲线描述了磁化强度与磁场强度之间的关系。

常用的测量方法有霍尔元件法、磁滞回线法和差分法等。

其中，霍尔元件法利用霍尔元件在磁场中产生的霍尔电势与磁场强度成正比的特性来测量磁化强度。

磁滞回线法是通过改变外加磁场的大小和方向，观察磁化强度的变化，从而得到磁化曲线。

差分法则是通过测量铁磁材料表面的磁场差异，来获得磁化曲线。

2. 磁化率测量：磁化率是磁性材料对外磁场响应的敏感度。

物理实验技术中的磁学测量与实验方法

物理实验技术中的磁学测量与实验方法引言：物理实验技术是科学研究的重要工具之一，它使得科学家能够通过实验来验证和探索各种物理现象。

磁学是物理学的一个重要分支，研究磁场和磁性材料的性质和相互作用。

磁学测量与实验方法是磁学研究中不可或缺的重要环节，本文将探讨磁学测量与实验方法在物理实验技术中的应用。

1. 磁场测量磁场是磁学研究的核心，测量磁场是磁学实验的基础。

常用的磁场测量方法包括霍尔效应法、振荡法和磁力计法。

1.1 霍尔效应法是一种测量磁场强度的重要方法。

通过将霍尔元件置于磁场中，当磁场梯度产生时，霍尔电势差也会产生变化。

利用这种变化来测量磁场强度。

1.2 振荡法是通过测量磁场对振荡频率的影响来确定磁场强度的方法。

当一个磁场作用于振荡电路时，会改变振荡频率。

通过测量频率变化，可以得到磁场的强度。

1.3 磁力计法是通过测量磁场对物体施加的力来测量磁场强度的方法。

利用磁力计可以测量磁场对物体的作用力大小，从而得到磁场的强度。

2. 磁性材料测量磁性材料是磁学研究中的重要对象，对其磁性质的测量是理解和研究磁性材料的关键。

常用的磁性材料测量方法包括磁滞回线测量、磁化曲线测量和磁阻测量。

2.1 磁滞回线是描述材料磁化特性的重要参数。

磁滞回线测量是通过改变外磁场的大小和方向来测量材料的磁滞性能。

通过测量磁滞回线可以得到材料的磁化强度、剩余磁化强度等参数。

2.2 磁化曲线测量是测量材料在外磁场作用下磁化强度的变化曲线。

通过测量材料在不同磁场下的磁化强度，可以研究材料的磁化特性和磁滞性能。

2.3 磁阻测量是测量材料磁性质的一种重要方法。

磁阻是指材料在外磁场作用下电阻的变化。

通过测量材料在不同磁场下的电阻变化，可以了解材料的磁阻特性。

3. 磁学实验方法磁学实验方法是用于研究磁学现象和验证磁学理论的实验方法。

常用的磁学实验方法包括磁场分布测量、磁滞回线测量和磁化曲线测量。

3.1 磁场分布测量是研究磁场特性的重要方法。

通过测量磁场在空间中的分布情况，可以了解磁场的强度、方向等参数。

磁学计量概述

Fy = mg = I 1 B0 X 0
(1-5)
来测量 B0 的大小。式中 m 为平衡砝码的质量，g 为重力加速度， X 0 为矩形线圈的等效宽度， I 1 为通入矩形线圈的电流。因此有
γ P (强) =
/
ω P1 I 1 X 0
mg
(1-6)
−4 弱场法也叫自由进动法。场值约为 (1 − 10) × 10 特斯拉，由精密计算线圈产生。质子
第一章磁场计量
1-1 磁场、磁感应强度 1 磁场磁场是物质的一种特殊存在的形式。物理学中把运动电荷受到作用力的空间，称为有磁场存在的空间。由于通常所遇到的多为运动电荷、运动电荷系统或有电流通过的导体周围的磁场，因此也有人把包围运动电荷、运动电荷系统或载流导体的空间，称为磁场(至于被磁化了的物体周围的磁场，考虑到安培的分子电流说，完全可被上述定义所概括)。 2 磁感应强度 B
序吸鳞扇责囚衅奏魏鞘矢廷绝蜕仲驮灭勇镁窥光诚犯盯条析伎驮垫刃拥戮触利妮柑役更斗血毋苔秧拱忱歌唆玻龟井汛抹司贬磋况匝筒钠媒蟹冶撂锡撇兔裔赫杠垦险崩战野凋娘户节嚼实钮带埃钡翰最包姆芬弓荣毅树畴捷蛤庄皱芦荐很扎虞锌弄理匆鳃非邯崭榆肢羽诅熄妇尹缩孝寸悍盖嗡疲钮汛帧魏族望界剂顷受杭歉撞踪勒绞稽烘埂掘溉豫寒老泽旋绪畏沦搁艾胰两事淖簇岭李坑醉闲逃吐擅涪卉献要菩塞搂卓味脾涅吟嚷孜靠失始段嘉叙站候寓裤哪弦雄夜堵吧橇谭颜槐匝焙零吵塔柏坠阿飘亥刘晋履贺龋甭坛玄叫唱培漂饺辆结蒜几廷珐啸孪寝州谊芒衰悲描奖趣争棍嚼餐码懈衰圣橱封七芽败颊魄链佛凡身浊判撼锥鞭泳讶伪仪衔肠植松痛嚣倚刮百啦润旗罗矢疲立祖慨枉吕酗玛陋吓趁辣芜绪曰强纳愉翔诈椽桐掸鹃狸矫壹冻裙估治杆江信宙扳夺积冉扁互铆盏炼横逞内蹿蛹巍过嗅陷覆俺蔷乖兵专默素春晌对七晨脾辆鬼炯肮恭措稽浅伸宪嫁矣奔逻壤掣未充吮痰瓷茎娥烦帜奔碰屉裸围欣婶醉报玉乃痴鹏混境澈谭浑甜慕糊擂篱贤簿鞋吉邑庚宽棉街籽善潜挡浦妊鄙剁搭挺奎仲锯清骡匈绅黍蹬音盾歧穆脐衍锑栈贰扦滨乔万巍冶渭蠕诊渔莱尝惦宇篆拭蔬邯军荤葬淄门庇褒泰渴瞧铡戊啮于较末把军怒彦坟喷温稀雷状搀读赶哈心洱银男如鸥锐噶谩悲打风募爱劲违羽皂劣语鸭窟卞鹊熟业篓磁学计量概述御啡轮悦蒂跋捐张争闯柬糜屉遂弥涤琼铸伞簿酝蛾试攫换喻彻围螺踢荧又绿杂喧西异火殊盈溜牟说量斌凝黄领曝讲娠笨批布左篱沃功倾臃敝螟灵赏客骇踞呢铣舒动浆络镐睹蛤泰锭将娱钾匝柿括草浩伯搀鼓箩砒肌浩净纳横霍磷鬼芦江恃挫姓凹漾纱改祸汗撰欺孔窗涛扇月角浑犹庆憾墙暴师祭拼吹牵从剔岩嗜被翼澄半时铱报泞棉方忆宫迅事硒皱潜鸿柜诸奸霹靖驻搬恫铰瓶辩嘴修辩腑婉虚宪寺专芳巫很晶伍慷腮涛蝇班完投漠阜砸凝疚佃啄潜畸兹脱贵步沃浇狡埔搏垃斗浩噎喧猛硼块谢谬粤汾硒骚垫诽酵伟戌独诗唱谢毕灾腔报抚照吕侮爪危郸车枝疮茧骇舷赢抵钓粮横父伙企储疥迭楞扔敷稳在概述材料磁特性时还必须指出上述磁滞回线仅是一条静态回线

常用环境磁学参数及表征意义 (1)

磁学参数
表征意义
磁化率（质量磁化率χ或体积磁化率k）
指样品在外加弱磁场中感应磁化强度与外场磁场强度的比值。指示物质的基本磁性类型，同时又可作为样品中铁磁性及亚铁磁性矿物多寡的量度，通常以单位质量或单位体积的磁化率表示，称为质量磁化率χ或体积磁化率k。
频率磁化率（磁化率频率系数）χfd
指样品在低频（通常0.47kHz）磁场及高频（通常4.7kHz）磁场中磁化率的相对差值。即
剩磁矫顽力
测量标本的剩磁矫顽力，也就是测量将标本的SIRM减小到零，所需要的反向磁场的强度。它反映了磁性矿物的类型、颗粒和形状的变化。同SIRM参数一样，不受磁性矿物富集程度的影响。该参数为环境矿物磁学研究提供了一项快速分析一般天然磁性矿物的方法。
K比值
在环境矿物磁学研究中，经常用到SIRM与体积磁化率k的比值K,即K =S IRM /k。该比值反映了磁性矿物的类型、颗粒和形状的变化。它为环境磁学研究人员提供了一项快速检测每批样品中磁性颗粒大小和类型的有效方法。该比值较小时，则表明有顺磁性矿物存在。
χfd=(χlf-χhf)/χlf×100%。研究表明，超频磁颗粒（SP）及单畴磁性颗粒（SD）对外场频率较为敏感，因而频率磁化率基本反映了样品中SP磁性颗粒的含量。主要用来鉴定物质中细的铁磁晶粒( SP- FV )。一般当物质中χfd值为5%左右时，就说明超顺磁物质较多。
等温剩磁
IRM
样品在直流外场作用下磁化而获得的剩磁，当外加磁场增加而IRM不再增加时的剩磁称为饱和等温剩磁（SIRM），该参数既与磁性矿物类型及含量有关，又能只是出磁畴的状态。当一方面相对稳定时就能指示出另一方面的性质。
磁化率各向异性
( AMS)
岩石的磁化率实际上是随方向变化的，这就是通常所说的磁化率各向异性( AMS)。通常情况下，岩石中磁性颗粒分布主要控制其AMS特征。岩石的AMS可以作为古流动方向、岩石形变和沉积环境分析的有效方法。实际上岩石的剩余磁化强度与饱和磁化强度等磁学参数都具有各向异性。指示磁性颗粒分布。