磁性测量概论PPT讲稿
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磁性测量原理
磁性测量原理磁性测量是一种用于测量物体磁性特性的方法，它在许多领域都有着广泛的应用，包括材料科学、地球物理学、矿产勘探等。
磁性测量的原理主要基于磁感应强度和磁化强度之间的关系，通过测量物体在外加磁场下的响应来确定其磁性特性。
在本文中，我们将介绍磁性测量的基本原理和常用方法。
首先，让我们来了解一下磁性测量的基本原理。
磁性是物质的一种基本性质，它与物质内部的微观结构和电子运动状态密切相关。
当一个物体置于外加磁场中时，它会产生磁化现象，即在物体内部会出现磁矩的重新排列，从而产生磁感应强度。
磁感应强度是描述物体在外磁场中的响应的物理量，它可以通过测量物体周围的磁场分布来确定。
另外，磁化强度则是描述物体本身的磁性特性的物理量，它与物体内部的磁矩密切相关。
在磁性测量中，常用的方法包括磁化曲线测量、磁滞回线测量和磁化率测量等。
其中，磁化曲线测量是通过在外加磁场下测量物体的磁化强度随磁场强度变化的关系来确定物体的磁性特性。
通过分析磁化曲线的形状和特征，可以得到物体的磁化特性参数，如剩磁、矫顽力等。
而磁滞回线测量则是通过在不同的磁场强度下测量物体的磁感应强度随磁场变化的关系来确定物体的磁性特性。
通过分析磁滞回线的形状和特征，可以得到物体的磁滞特性参数，如矫顽力、剩磁等。
另外，磁化率测量则是通过在外加磁场下测量物体的磁化强度与磁场强度的关系来确定物体的磁性特性。
通过分析磁化率的大小和变化规律，可以得到物体的磁化特性参数，如磁导率、磁饱和磁化强度等。
总之，磁性测量是一种重要的物理测量方法，它可以帮助我们了解物体的磁性特性，从而在材料科学、地球物理学、矿产勘探等领域中得到广泛的应用。
通过对磁化曲线、磁滞回线和磁化率的测量分析，我们可以得到物体的磁性特性参数，从而为相关领域的研究和应用提供重要的参考依据。
希望本文能够帮助读者更好地理解磁性测量的原理和方法，为相关领域的研究和应用提供帮助。
电磁测量专业知识讲座
N d Ri L di
dt
dt
设感应电流连续旳时间间隔为，取上式两边在该时间间
隔内旳积分
d
di
N
dt R idt L dt
0 dt
0
0 dt
得 ( ) RQ N d NΔ (0)
冲击检流计旳第一次最大偏转角与出脉冲电量旳关系为
Q CQm
得
NΔ RCQm
则
Δ Cφm
N
式中旳 Cφ RCQ 叫做检流计旳磁通冲击常数。
在拟定磁通冲击常数后，即可计算出被测磁通旳变化量。 至于被测磁通与它旳变化量之间旳关系，要视此变化量按何种 方式变化而拟定。假如将测量线圈从被测磁场中忽然移开或从 场外忽然置入，则磁通变化量都等于Φ；假如将测量线圈在被 测磁场中以线圈平面为轴旋转180º，则磁通变化量等于2Φ 。
2．磁通冲击常数旳测量 测量电路如图。
A
M
L
R3
E S
R1
G R2
测量磁通冲击常数旳电路
利用S倒向使旳一次侧电流变化方向，从而使磁场旳方向 变化，以取得较大旳磁通变化，调整R1使 M 经过一次侧旳电 流为I，则 M 旳二次侧线圈交链旳磁链为
MI
当电流 I 从变化到-I 时，有
Δ MΔI NΔ
1A/m பைடு நூலகம்π 103Oe
磁场强度与磁感应强度旳关系
B
μ为磁介质旳磁导率，单位是亨利/米（H/m），它旳大小取 决于磁介质旳性质，真空旳磁导率为
0 =4π 10-7
2．安培环路定律 在磁场中，矢量沿任何闭合曲线旳线积分，等于包围在闭 合曲线内各电流旳代数和，称为安培环路定律，用公式表达为
H dl I
则
NΔ Cφm MΔI
磁法测量讲稿课件
磁法测量讲稿课件
目录
• 磁法测量概述 • 磁法测量技术 • 磁法测量实践 • 磁法测量案例分析 • 磁法测量的挑战与展望
01
磁测量定义
磁法测量是一种利用地磁场和人工磁场的变化来 进行地质勘探和测量的方法。
02 磁法测量原理
通过测量地磁场或人工磁场的磁场强度和方向， 可以推断出地下或地面物体的性质、形态和分布 规律。
1 2 3
高精度传感器
随着传感器技术的不断发展，未来将开发出更高 精度、更灵敏的磁场传感器，提高磁法测量的分 辨率和准确性。
智能化技术
人工智能和机器学习技术在磁法测量中的应用将 进一步深化，通过数据处理和模式识别等技术提 高测量效率和准确性。
多源融合技术
将磁法测量与其他地球物理方法进行融合，形成 多源地球物理勘探技术，有助于提高勘探效率和 精度。
详细描述
磁法测量通过测量地球磁场的变化，可以探测到地下矿体的磁性特征，进而确定矿体的位置和 资源量。在案例一中，利用磁法测量技术对某地区的铁矿进行了探测，通过数据分析确定了矿 体的位置和资源量，为后续的开采提供了重要依据。
案例二：考古遗址探测
总结词
利用磁法测量技术探测考古遗址，为文物保护提供科学依据 。
研究。
军事侦察
磁法测量在军事上可 用于探测地下掩埋的 军事设施和武器装备
。
磁法测量的重要性
01 资源开发与环境保护
磁法测量在资源开发和环境保护领域具有重要意 义，可以为矿产资源开发、土地利用和环境保护 提供科学依据。
02 科学研究
磁法测量是地球物理学、地质学、考古学等领域 的重要研究手段，有助于推动相关学科的发展。
介绍如何对测量数据进行处理和 校正，以确保数据的准确性和可 靠性。
目录
• 磁法测量概述 • 磁法测量技术 • 磁法测量实践 • 磁法测量案例分析 • 磁法测量的挑战与展望
01
磁测量定义
磁法测量是一种利用地磁场和人工磁场的变化来 进行地质勘探和测量的方法。
02 磁法测量原理
通过测量地磁场或人工磁场的磁场强度和方向， 可以推断出地下或地面物体的性质、形态和分布 规律。
1 2 3
高精度传感器
随着传感器技术的不断发展，未来将开发出更高 精度、更灵敏的磁场传感器，提高磁法测量的分 辨率和准确性。
智能化技术
人工智能和机器学习技术在磁法测量中的应用将 进一步深化，通过数据处理和模式识别等技术提 高测量效率和准确性。
多源融合技术
将磁法测量与其他地球物理方法进行融合，形成 多源地球物理勘探技术，有助于提高勘探效率和 精度。
详细描述
磁法测量通过测量地球磁场的变化，可以探测到地下矿体的磁性特征，进而确定矿体的位置和 资源量。在案例一中，利用磁法测量技术对某地区的铁矿进行了探测，通过数据分析确定了矿 体的位置和资源量，为后续的开采提供了重要依据。
案例二：考古遗址探测
总结词
利用磁法测量技术探测考古遗址，为文物保护提供科学依据 。
研究。
军事侦察
磁法测量在军事上可 用于探测地下掩埋的 军事设施和武器装备
。
磁法测量的重要性
01 资源开发与环境保护
磁法测量在资源开发和环境保护领域具有重要意 义，可以为矿产资源开发、土地利用和环境保护 提供科学依据。
02 科学研究
磁法测量是地球物理学、地质学、考古学等领域 的重要研究手段，有助于推动相关学科的发展。
介绍如何对测量数据进行处理和 校正，以确保数据的准确性和可 靠性。
《磁性测量》开篇语：磁性测量概况
第 1 种可能的含意：“吸力”有多强？
两头雾水
What you mean?
专业语言：剩余磁感应强度、表面磁场强度
测量内容：磁滞迴线、剩磁
磁场类测量 磁矩类测量
宏观磁性测量：磁滞迴线、剩磁、表面场 截面积！
N
S
N
S
参考物：烧结钕铁硼磁体（NdFeB）
2、磁性测量的总体概况
2.1.2 磁性的强弱
第 2 种可能的含意：“磁矩”是多少？
散铁磁性
散反铁 磁性 散亚铁 磁性
超铁磁性
超反铁 磁性 －－
核铁磁性
核反铁 磁性 核亚铁 磁性 －－
混磁性
？
超
顺
磁
性
磁
性
借02
• 物体的磁性（表观@内禀） 物理原理决定 制备工艺相关
尺寸效应（退磁因子）
（天体基本粒子）
结 晶 状 态 显 微 结 构 杂 质 状 态 Fe 或者 铁 Co 或者 钴
2.1.1 有没有磁性
一头雾水
What you mean?
答：在给定的环境条件下，所有的物质都有(某种)磁性
逻辑混乱：“偷”换概念
“古人” “今人”
类铁磁性
方案
ferroferrisperro-
物质的固 有属性
慈、magnetic
类铁磁学国家重点实验室
磁性、magnetic property 磁性材料 磁有序材料 magnetic ordered 磁无序
1、在计量学中的位置
1.2 根据量值的获得方式分类
根据量值获得的方式：
直接测量、间接测量、组合测量
根据被测量的状态：
静态测量、动态测量
根据被测量与测量设备的相互关系：
两头雾水
What you mean?
专业语言：剩余磁感应强度、表面磁场强度
测量内容：磁滞迴线、剩磁
磁场类测量 磁矩类测量
宏观磁性测量：磁滞迴线、剩磁、表面场 截面积！
N
S
N
S
参考物：烧结钕铁硼磁体（NdFeB）
2、磁性测量的总体概况
2.1.2 磁性的强弱
第 2 种可能的含意：“磁矩”是多少？
散铁磁性
散反铁 磁性 散亚铁 磁性
超铁磁性
超反铁 磁性 －－
核铁磁性
核反铁 磁性 核亚铁 磁性 －－
混磁性
？
超
顺
磁
性
磁
性
借02
• 物体的磁性（表观@内禀） 物理原理决定 制备工艺相关
尺寸效应（退磁因子）
（天体基本粒子）
结 晶 状 态 显 微 结 构 杂 质 状 态 Fe 或者 铁 Co 或者 钴
2.1.1 有没有磁性
一头雾水
What you mean?
答：在给定的环境条件下，所有的物质都有(某种)磁性
逻辑混乱：“偷”换概念
“古人” “今人”
类铁磁性
方案
ferroferrisperro-
物质的固 有属性
慈、magnetic
类铁磁学国家重点实验室
磁性、magnetic property 磁性材料 磁有序材料 magnetic ordered 磁无序
1、在计量学中的位置
1.2 根据量值的获得方式分类
根据量值获得的方式：
直接测量、间接测量、组合测量
根据被测量的状态：
静态测量、动态测量
根据被测量与测量设备的相互关系：
磁法测量讲稿ppt课件
19
磁异常解释
一、定性解释：
既要用未经过处理的基础图件，也要用经过处理后的图件，达到全面分
析所有信息的目的。定性解释一般从磁场的分区入手，按照磁场特征进行岩
性分区和构造分区研究。
(一)岩性分区研究，根据工作区主要岩性磁性测定统计结果与实测磁异
常的分析进行，进行磁场强度划分研究，尤其是划分火山岩分布区。
阶段合理安排。并且，明确每一阶段必须完成的工作任务、提交的资料、
达到的目的，对下一阶段工作的安排。
四、工作部署说明各阶段的工作安排，包括应完成的工作量、整理
出的野外原始资料、工作成果及相应的图件等。
五、测网选择及点位控制根据工作区地理、交通、气候情况分片区
选择规则测网、半自由测网、自由测网三种形式，使用手持GPS定位。工6Biblioteka PMG质子磁力仪（捷克产）
测量范围： 20,000100,000nT
·分辨率：0.1nT ·梯度范围：
5,000nT/m
·可进行梯度测量（水平或垂直） ·高分辨率，分辨率为0.1nT ·内存大，可存1万个测点 ·可用于野外作业，也可用做基站测量
7
POS系列质子进动磁力仪（俄罗斯产）
该仪器是一种带 微机处理的高分 辨率质子磁力仪。 以0.1nT的分辨率 进行总场和垂直 梯度测量。仪器 由主机，探头及 电池盒组成
4
G856F质子磁力仪（美国产）
1.分辨率：0.1nT
2.调谐范围：20000nT- 100000nT 3.采样率：4s-999s 4.梯度容限：5000nT/M 5.精度：0.5nT 6.电源：内置12V 4.4AH充电锂电池 7.显示器：双排显示（LED） 8.操作台：18X27X9cm；1.8kg 9.传感器：9X13cm；1.6kg 10.工作温度：-20度~50度 11.数据输出：USB接口输出数据 12.WINDOWS环境下的数据输出与日变 自动改正系统 13.基站测量可存12000组数据，野外 手动测量可存5700组数据
磁异常解释
一、定性解释：
既要用未经过处理的基础图件，也要用经过处理后的图件，达到全面分
析所有信息的目的。定性解释一般从磁场的分区入手，按照磁场特征进行岩
性分区和构造分区研究。
(一)岩性分区研究，根据工作区主要岩性磁性测定统计结果与实测磁异
常的分析进行，进行磁场强度划分研究，尤其是划分火山岩分布区。
阶段合理安排。并且，明确每一阶段必须完成的工作任务、提交的资料、
达到的目的，对下一阶段工作的安排。
四、工作部署说明各阶段的工作安排，包括应完成的工作量、整理
出的野外原始资料、工作成果及相应的图件等。
五、测网选择及点位控制根据工作区地理、交通、气候情况分片区
选择规则测网、半自由测网、自由测网三种形式，使用手持GPS定位。工6Biblioteka PMG质子磁力仪（捷克产）
测量范围： 20,000100,000nT
·分辨率：0.1nT ·梯度范围：
5,000nT/m
·可进行梯度测量（水平或垂直） ·高分辨率，分辨率为0.1nT ·内存大，可存1万个测点 ·可用于野外作业，也可用做基站测量
7
POS系列质子进动磁力仪（俄罗斯产）
该仪器是一种带 微机处理的高分 辨率质子磁力仪。 以0.1nT的分辨率 进行总场和垂直 梯度测量。仪器 由主机，探头及 电池盒组成
4
G856F质子磁力仪（美国产）
1.分辨率：0.1nT
2.调谐范围：20000nT- 100000nT 3.采样率：4s-999s 4.梯度容限：5000nT/M 5.精度：0.5nT 6.电源：内置12V 4.4AH充电锂电池 7.显示器：双排显示（LED） 8.操作台：18X27X9cm；1.8kg 9.传感器：9X13cm；1.6kg 10.工作温度：-20度~50度 11.数据输出：USB接口输出数据 12.WINDOWS环境下的数据输出与日变 自动改正系统 13.基站测量可存12000组数据，野外 手动测量可存5700组数据
磁法测量讲稿课件
磁力仪的操作与维护
安装与调试
确保磁力仪安装在平稳、无振 动、无磁场干扰的环境中，并
进行必要的校准和调试。
操作步骤
按照仪器说明书进行操作，确 保正确设置参数和操作流程。
数据采集
按照实验设计进行数据采集， 注意避免干扰和误差。
日常维护
定期进行仪器检查和维护，保 持仪器性能和精度。
磁力仪的误差来源与校正
文明。
某城市地下管线探测的磁法测量案例
总结词
该案例展示了磁法测量在城市地下管线探测中的实用性， 通过磁法测量可以快速准确地确定地下管线的位置和走向。
详细描述
在某城市的地下管线探测中，磁法测量技术被用于探测 城市管网的分布和走向。由于管线通常具有一定的磁性 特征，通过磁法测量可以快速准确地确定管线的位置和 埋深。这为城市规划和建设提供了重要的数据支持，有 助于保障城市基础设施的安全和稳定。
在地质领域，磁法测量被广泛应用于探测矿产资源、研究地球磁场变化等。在环境领域，磁法测量可 用于监测环境污染、评估生态系统的健康状况等。此外，考古领域的遗址探测和文物保护等方面也广 泛应用了磁法测量技术。
加强磁法测量的理论研究
总结词
理论体系的完善是推动磁法测量发展的 重要基础，需要加强基础理论的研究和 探索。
磁法测量通过测量地磁场强度的变化，推断地下地质构造和 矿产分布。在地质勘查中，磁法测量具有成本低、效率高、 探测深度大等优点，是常用的地球物理勘探方法之一。
考古探测中的磁法测量
总结词
磁法测量在考古探测中用于定位古代遗址、墓葬等文化遗存，以及确定文物分布 和埋藏深度。
详细描述
由于古代遗址和墓葬等文化遗存常与地下磁性物质有关，磁法测量可以通过测量 地磁场强度的变化，推断文化遗存的分布范围和埋藏深度，为考古发掘提供重要 依据。
《磁性测量》第一讲基础解析
故事：计量单位
• 权势人物
古典阶段：身体
英寸 inch （in＝2.54 cm）（荷兰语中inch 为大拇指） 10世纪：英王埃德长度。
英尺 foot（ft＝12 inch＝0.3048 m） 9世纪：英国查理曼大帝的脚板的长度。 16世纪：德国：16个人的左脚板的平均长度。
中国科学院物理研究所 通用实验技术公共课程
《磁性测量》
第一讲：磁性测量的基础
赵同云 磁学国家重点实验室
2020年11月24日
声明
本讲稿中引用的图、表、数据全部取自 公开发表的书籍、文献、论文，而且仅为教 学使用，任何人不得将其用于商业目的。
目录
• 磁性物理 ✓ 电磁学单位制 ✓ 磁路（退磁效应及其影响） ✓ 镜像效应及其影响 ✓ 误差分析与测量不确定度的评定 ➢ 样品的磁中性化和安装 • 标准的使用
码 yard（yd＝3 ft＝91.44 cm） 12世纪：英国亨利一世的鼻尖到前伸手臂时中指尖的距离。
丈 ＝ 古代成年男子的身高，大丈夫。 尺 ＝ ……
故事：计量单位
• 量子（自然）基准（标准）： 现代阶段：量子
迄今为止，国际上已正式确立的量子基准有：
时间单位－秒基准： 微波段铯原子钟：Cs－133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所 对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。 光频原子喷泉：激光冷却与原子囚禁
SI单位制
电磁学单位制的历史
• MKSA单位制的采用
1950 年 7 月 IEC大 会采 用 Heaviside 的有理化 单位制 ， 引入 Ampere作为第四个基本单位（电流），即MKSA单位制。
• SI单位制（新的国际单位制）的建立
1954年第十届国际计量大会 (CGPM)采用有理化单位制；1960 年 10 月 的 第 十 一 届 CGPM ， 引 入 Kelvin （ 热 力 学 温 度 ） 和 candela（发光强度）；1971年引入Mole（物质的量），至此新 的国际单位制全部建立起来，为了与1893年的第一个国际单位 制相区别，用SI来表示现在的国际单位制。
铁磁性的测量与应用70页PPT
铁磁性的测量与应用
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
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磁力效应 磁致伸缩 旋磁效应
扭矩效应
压磁效应 线性效应
横向Joule效应 Guillemin效应 Brackett效应
圆周效应 体效应
Joule效应 Barrett效应
Einstein－de Hass效应 Wiedemann效应 扭矩减小效应
磁秤（常用的有7种）
劲度系数效应
转矩
交变梯度磁强计
磁声效应
空间变化 振动样品、提拉样品、冲击法、SQUID磁强计 电磁感应
时间变化 动态磁性测量仪、永磁材料测试仪
光
SMOKE、磁圆（线）振二向色性
物理效应
电
交、直流电输运
力
磁转矩、磁秤、交变梯度磁强计
磁共振
稳恒磁场 微波磁场
ESR、FMR、AFMR、NMR、Mössbauer谱 回旋共振
磁性测量
20
• 磁性测量: 传统 仪 器
一、直接测量原子的磁矩
真正测量单原子：磁圆（线）振二向色性 中子散射 ？ Mössbauer谱 ？
原子核磁矩？
二、间接测量原子的磁矩
间接测量单原子：假设、计算
再谈
统计平均：总体平均
磁性测量
• 磁性测量原则
粒子 光
盘点我们的本事 人
磁
物质
电
力、声
热
8
各 种 谱
磁性测量
9
• 磁性测量原理
间接测量－直接测量
信号采集
信号采集方法
探测线圈
悬丝扭矩、杠杆失衡 梯度线圈、压电晶体电压 极化光偏振方向、检偏器 电阻应变片应变、激光行程
（微波）能量吸收
仪器设备
振动样品磁强计 提拉样品磁强计 SQUID磁强计
冲击法 转矩仪、磁秤 交变梯度磁强计
SMOKE 磁致伸缩仪 各类共振仪器
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
发光光谱 光反射模式 光透射模式
光子散射
Zeeman效应
Kerr效应 Faraday效应 Cotton－Mouton效应 磁双折射效应 磁圆振二向色性 磁线振二向色性
极向Kerr效应 纵向Kerr效应 横向Kerr效应
磁致激发光散射（磁振子－光子散射） 回旋共振（载流子、离子）
磁性测量
13
• 物理效应之三：磁－力（声）
磁振子－声子相互作用
磁性测量
14
• 物理效应之四：磁－热
磁致温差效应
磁热效应
磁卡效应
磁性测量
15
• 物理效应之五：磁－磁
磁结构确定
中子散射（衍射）
磁畴观测 磁振子相互作用
Lorentz力 杂散磁场效应
Bitter（粉纹）法
磁场敏感器件
磁力（MF）显微法
磁性测量
16
• 磁相关共振
回旋共振 Landau能级
自旋共振 Zeeman能级
回旋共振（载流子、离子）
电子顺磁共振（EPR） 电子自旋共振（ESR） 铁磁共振（FMR） 亚铁磁共振（FiMR） 反铁磁共振（AFMR） 核磁共振（NMR） Mössbauer效应
－SR
磁性测量
17
• 磁性测量: 技 术
信
信
信
信
信
信
号
号
号
号
号
号
发
变
采
传
存
处
生
换
集
输
储
理
电信号 光信号
模拟技术 数字技术
磁性测量
18
• 磁性测量: 传统 仪 器
被测量
测量量具
均匀
非均匀
稳恒磁场 磁场传感器
Hall片、双线圈
磁 交变磁场 （Hall片、单线圈） Hall片、多线圈
通 杂散磁场 磁 场 传 感 器、磁 通 量 具、磁通门
磁矩
各类磁强计
磁性测量
19
• 磁性测量: 传统 仪 器
信号发生 信号变换
Hall效应
经典Hall效应 量子Hall效应
Shubnikov－de Haas效应
分数Hall效应 整数Hall效应
一般磁致电阻效应（OMR）
回旋共振（载流子、离子）
各项异性磁致电阻效应（AMR） 巨磁致电阻效应（GMR） 超大磁致电阻效应（CMR） 磁致隧道效应(TMR)
磁性测量
12
• 物理效应之二：磁－光
量值溯源 量具检定
磁性
3
• 磁性的起源：原子固有 磁矩
原子核
电荷：＋e
自旋： 1 磁矩： N
未成对电子
电子
电荷：－e 自旋： ½
磁矩： 自旋磁矩＋轨道磁矩
原子磁矩 ＝电子磁矩＋原子核磁矩
Pauli不相容原理＋Hund 法则
磁性
4
• 磁有序的起源：交换相互作用
无交换相互作用
全量 同子 粒力 子学
磁性测量概论PPT课件
1
磁性测量概论
目的
• 希望 澄清一些磁学计量概念 • 帮助 了解数据的来源 • 全面 掌握数据的测量方法 • 促进 研究磁性的测量理论与测量技术
2
磁性测量概论
计量 Metrology
能够测量什么量 ？ 怎么测量这些量 ？ 如何保证正确性 ？
现有能力 潜在能力
标准、规程 原理、方法
效 应
间接 直接
超
交换相互作用
磁性
5
• 物质的磁性（内禀）
电 晶态系统 共线 非共线
子磁
非晶态 系统
性
磁微粒 系统
磁稀释 系统
原子核 磁性
磁无序
抗磁性 顺磁性
抗磁性 顺磁性
－－ 顺磁性
－－ 顺磁性
核抗磁性 核顺磁性 （核磁性）
磁
铁磁性
非共线 铁磁性
散铁磁性
超铁磁性
自旋玻璃 （玻磁性）
核铁磁性
有
反铁磁性
非共线 反铁磁性
散反铁 磁性
超反铁 磁性
混磁性
序
亚铁磁性
非共线 亚铁磁性
散亚铁 磁性
－－
？
超 顺磁性
核反铁 磁性 核亚铁 磁性
－－
磁性
6
• 物体的磁性（表观@内禀）
物理原理决定
制备工艺相关
尺寸效应（退磁因子） （天体基本粒子）
结晶状态 显微结构 杂质状态
Fe 或者 铁 Co 或者 钴
磁性测量
7
• 磁性测量的现状
传统仪器
厂商定义功能
Temperature
Flow Pressure Alarm Conditions
Control Panel
STOP
Conditioning A/D
TI/O Timing
ROM
DISPLAY
电磁感应原理 宏观物理效应 微观物理效应 磁共振效应
磁通测量 磁矩测量 磁场测量
磁性测量
10
• 电磁感应Leabharlann 理磁通量 面积A
SB dS
D
E
0
B
t
B 0
H j0
D t
E
dL
d
B
d
B dS
L
dt
dt S
磁性测量
11
• 物理效应之一：磁－电 磁场中的电输运
磁 场－载 流 子 自旋相关电子散射
磁性测量
21
• 磁性测量: 传统 仪 器
信号传输
信号处理
与天斗 其乐无穷
信号存储
与地斗 其乐无穷
磁性测量
22
• 磁性测量：虚拟 仪 器（VI）
ROM Ma礟th
DISCPAOLNANDYTROL
礟 PROCESSOR
MEMORY
BUS
488
PORT
CoAn/dDitDio/nAiDngI/OTTiIm/Oing