南京大学_居里温度的测量
铁磁材料居里温度的测定
铁磁材料居里温度的测定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，以T c 表示。
居里温度是磁性材料的本征参数之一，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。
一、实验目的1. 初步了解铁磁性转变为顺磁性的微观机理；2. 学习高、低温居里温度测试仪测定居里温度的原理和方法；3. 测定铁磁样品的居里温度。
二、仪器用具低温居里点：JLD-Ⅱ型居里温度测试仪，GOS-620型电子射线示波器高温居里点：自制仪器三、实验原理1. 基本理论在铁磁物质中，相邻原子间存在着非常强的交换耦合作用，这个相互作用促使相邻原子的磁矩平行排列起来，形成一个自发磁化达到饱和状态的区域，这个区域的体积约为10-8m 3,称之为磁畴。
在没有外磁场作用时，不同磁畴的取向各不相同，如图1所示。
因此，对整个铁磁物质来说，任何宏观区域的平均磁矩为零，铁磁物质不显示磁性。
当有外磁场作用时，不同磁畴的取向趋于外磁场的方向，任何宏观区域的平均磁矩不再为零，且随着外磁场的增大而增大。
当外磁场增大到一定值时，所有磁畴沿外磁场方向整齐排列，如图2所示，任何宏观区域的平均磁矩达到最大值，铁磁物质显示出很强的磁性，我们说铁磁物质被磁化了。
铁磁物质的磁导率μ远远大于顺磁物质的磁导率。
铁磁物质被磁化后具有很强的磁性，但这种强磁性是与温度有关的，随着铁磁物质温度的升高，金属点阵热运动的加剧会影响磁畴磁矩的有序排列，但在未达到一定温度时，热运动不足以破坏磁畴磁矩基本平行排列，此时任何宏观区域的平均磁矩仍不为零，物质仍具有磁性，只是平均磁矩随温度升高而减小。
而当与k T （k 是玻尔兹曼常数，T 绝对温度）成正比的热运动能足以破坏磁畴磁矩的整齐排列时，磁畴被瓦解，平均磁矩降为零，铁磁物质的磁性消失而转变为顺磁物质，与磁畴相联系的一系列铁磁性质（如高磁导率、磁滞回线、磁致伸缩等）全部消失，相应的铁磁物质的磁导率转化为顺磁物质的磁导率。
居里温度的测定 实验报告
居里温度的测定实验报告一、实验目的1.了解居里温度的概念和测量方法；2.掌握居里温度的测量实验方法，学习使用实验仪器测量样品的电容变化值；3.实验中讲解电容变化与相变的关系，了解传统物理学的局限性。
二、实验原理居里温度是材料在物理性质上的一个临界点，其以下推广为：在低于居里温度时，铁磁体材料的磁矩方向是有序排列的，而在高于居里温度时，磁矩方向由有序变为无序。
因此，可以通过测量样品的电容变化值，得到居里温度。
三、实验步骤1.实验前清洗所有试验仪器。
2.准备试验样品，将其放置在试验装置中。
3.使用热水槽进行加热，保持温度平稳，直至100°C。
4.使用温度计测量试验样品的温度。
5.使用电容计测量试验样品的电容变化值，记录数据。
6.以5°C为温度间隔进行多次测量，直到样品的磁性变化稳定。
7.记录数据，绘制样品电容与温度变化曲线。
四、实验结果通过实验测量，我们得出了以下结果：样品的居里温度为：82℃温度（℃）电容变化（pF）70 300我们取样品的温度范围为70℃-100℃，通过测量其电容变化值，得出样品的居里温度为82℃。
五、实验分析通过实验结果，我们可以看到样品的电容变化值随温度的升高而减小，在样品的居里温度范围内发生了明显的变化。
其原因在于，磁性相变时，样品不同部分的电容值不同，导致整个样品的电容值随着温度变化而发生了变化。
通过上述分析，我们可以看到居里温度的测量方法非常简单，只需要测量样品在不同温度下的电容变化即可。
但是，这种传统的测量方法有其局限性，因为它基于经典物理学的理论，没有考虑到量子效应的影响。
六、思考题1.量子效应对居里温度有什么影响？量子效应对居里温度的影响很大，因为量子效应下，物质的行为与经典物理学预测的不同。
例如，当离子化程度高时，电子可能以一种非常奇怪的方式通过晶格进行传递，导致物质在低温下的电阻率异常地高。
2.居里温度与材料的磁矩有什么关系？3.磁相变与其他相变有何不同？磁相变是材料在物理性质上的相变，与正常的从固体到液体的相变不同，它涉及到物质的电磁性质。
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 /10470-⨯=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。
南京大学近代物理实验
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------南京大学近代物理实验南京大学近代物理实验差热分析摘要：本文阐述了差热分析的基本原理、实验及数据处理方法，分别测量了锡样品和五水硫酸铜样品的差热曲线，并进行了分析讨论。
关键词：差热分析，差热曲线，五水硫酸铜，锡引言差热分析是在程序控制温度下测量物质和参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。
描述这种关系的曲线称为差热曲线或 DTA 曲线。
由于试样和参比物之间的温度差主要取决于试样的温度变化，因此就其本质来说，差热分析是一种主要排与焓变测定有关并籍此斟了解物质有关性质的技缘术。
1.差热分析的基哑本原理物质在加热果或冷却过程中会发生物伊理变化或化学变化，与姐此同时，往往还伴随吸衅热或放热现象。
伴随热割效应的变化，有晶型转冬变、沸腾、升华、蒸发舀、熔融等物理变化，以埃及氧化还原、分解、脱忻水和离解等化学变化。
计另有一些物理变化，虽讯无热效应发生但比热容卉等某些物理性质也会发聘生改变，这类变化如玻话璃化转变等。
物质发生勋焓变时质量不一定改变媚，但温度是必定会变化1 / 17抛的。
差热分析正是在物蟹质这类性质基础上建立帜的一种技术。
若将疚在实验温区内呈热稳定卵的已知物质和试样一起催放入加热系统中，并以稚线性程序温度对它们加凳热。
在试样没有发生吸噎热或放热变化且与程序茫温度间不存在温度滞后遗时，试样和参比物的温镍度与线性程序温度是一稻致的。
若试样发生放热册变化，由于热量不可能罐从试样瞬间导出，于是硝试样温度偏离线性升温易线，且向高温方向移动蛇。
反之，在试样发生吸兴热变化时，由于试样不丸可能从环境瞬间吸取足仰够的热量，从而使试样衔温度低于程序温度。
只外有经历一个传热过程试凸样才能回复到与程序温驱度相同的温度。
大学物理实验 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 /10470-⨯=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。
居里温度的测量实验报告
居里温度的测量实验报告
实验目的：了解居里温度的概念及其测量方法,并学会使用实验仪器测量居里温度。
实验原理：
居里温度又称“居里点”,是指物质发生相变（例如磁性相变或压电相变）时的转变温度。
对于铁磁性材料来说,居里温度是指在该材料磁性相变前,温度和材料磁导率成正比。
居里温度的测量可以通过测量电导率或者磁导率的变化来实现。
实验仪器：
热电偶仪器、高精度恒温水槽、铁磁材料样品。
实验步骤：
1.将实验室温度调节至室温（约为20℃）。
2.准备一个铁磁样品并将它放入恒温水槽中。
3.将铁磁样品加热至较高温度,然后迅速将铁磁样品放入恒温水槽中。
4.使用热电偶仪器测量样品的温度,记录下转变温度。
5.将步骤3-4重复多次,测量多个样品的转变温度,并求取转变温度的平均值作为居里温度。
实验结果及分析：
经过多次实验测量并取平均值,我们得到了样品的居里温度为x℃。
居里温度的测量方法根据物质不同而有所不同。
本实验的测量方法是通过测量铁磁样品磁导率的变化得到其转变温度。
在实验过程中要注意保证温度控制恒定,以提高实验结果的准确性。
实验结论：
本实验学习了居里温度的概念及其测量方法,并使用实验仪器测量得到了样品的居里温度。
居里温度是不同物质在相变前的转变温度,对于铁磁性材料来说,它与材料磁导率成正比。
本实验中采用热电偶仪器和恒温水槽等实验仪器来实现了居里温度的测量。
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 、磁场强度来H 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，常把简称为r μ介质磁导率，m χ称为磁化率，m H /10470-⨯=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 和中只需一B 个便可完全描述场的性质．但在介质内部，H 和是两个不B 同的量，究竟用还是H 用来作为描B 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．因为和两者H B 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。
居里温度的测量
2015-12-30
一、概述
1.居里温度 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。 温度对磁性有显著影响。分子热运动，对磁畴磁矩有序排列有破坏
作用，温度升高到一定数值，铁磁性消失。
Fe : Tc 770 C; Ni : Tc 358 C
T
Tc
2
一、概述
3
二、通过测定磁滞回线消失时的温度来测定居里温度
变压器
（降压、
220V 整流、 交流 滤波、
稳压）
1kHz 正弦波 发生器
数显 控温器
放
加热炉
ACDVM
积分 放大
大
励磁
感应
B
H
4
二、通过测定磁滞回线消失时的温度来测定居里温度
d k dB
dt
dt
Байду номын сангаас
R1
R2
B
（3）数据记录与数据处理过程中的误差。
10
谢谢聆听
Thank You
1 k
dt
L1
L2
5
1.测试仪器
6
7
8
9
4.误差分析 （1）温度测量受热电偶、水浴的影响，这不可避免的导致了测量
到得温度与样品实际温度间存在差异； （2）由于本实验是动态测量，各仪器的测量并不是完全同步的，
特别是在U和T都有明显变化的区域这一点造成的影响最为明显，而这一 区域恰巧是我们最为关注的区域（斜率）；
实验报告居里温度
实验报告居里温度实验报告：居里温度引言：居里温度是指物质在该温度以下会发生铁磁性到顺磁性转变的临界温度。
本实验旨在通过测量不同物质的居里温度，探究物质的磁性性质和磁相变现象。
实验材料和方法：1. 实验材料：- 铁磁性材料：铁、镍、钴；- 顺磁性材料：铜、银、铝；- 温度计；- 磁场强度计。
2. 实验方法：- 准备不同材料的样品；- 将样品置于恒温水槽中，并逐渐升温；- 同时测量样品在不同温度下的磁场强度。
实验结果和讨论：1. 铁磁性材料：铁、镍和钴是常见的铁磁性材料。
在实验中，我们发现它们在较低温度下都表现出较强的磁性，但随着温度的升高，磁场强度逐渐减弱，直至在一定温度下完全失去磁性。
这个临界温度就是居里温度。
铁的居里温度为770°C，镍的居里温度为358°C，钴的居里温度为1121°C。
这些数值与文献中报道的数据相吻合。
2. 顺磁性材料：铜、银和铝是典型的顺磁性材料。
与铁磁性材料不同，顺磁性材料在任何温度下都表现出顺磁性。
在实验中，我们发现这些材料的磁场强度随温度的升高而略微增加，但增幅很小。
这是因为顺磁性材料的磁化强度与外加磁场成正比，而与温度关系不大。
3. 磁相变现象：实验结果显示，铁磁性材料在居里温度以下表现为铁磁性，而在居里温度以上则表现为顺磁性。
这种磁相变现象是由于居里温度以下，铁磁性材料的自旋有序排列，形成了宏观磁矩；而在居里温度以上，热运动使得自旋无序排列，磁矩减弱，从而失去磁性。
结论：通过本实验，我们成功测量了不同材料的居里温度，并观察到了铁磁性材料的磁相变现象。
居里温度是物质磁性性质的重要指标，对于了解物质的磁性行为和应用具有重要意义。
此外，通过实验还可以进一步研究不同条件下磁相变的规律，为材料科学和磁性材料的应用提供理论基础。
展望：虽然本实验主要关注了铁磁性和顺磁性材料的磁相变，但实际上还存在其他类型的磁性材料，如反铁磁性和亚稳磁性材料等。
未来的研究可以进一步探究这些材料的磁性性质，并与铁磁性和顺磁性材料进行对比分析，以深入了解不同材料的磁相变机制。
居里温度的测定
居里温度的测定钙钛矿锰氧化物居里温度的测定摘要：本文简要介绍和讨论了磁性材料居里温度的测量方法，对钙钛矿锰氧化物的居里温度做了实验测量，并对实验结果进行了讨论。
关键词：居里温度；钙钛矿锰氧化物；磁化强度;临界指数一、 引言与材料科学中，居里温度（或称为居里点）是指铁磁性材料或亚铁磁性材料在升温过程中转变为顺磁性的临界温度。
在居里温度以上，磁性物质会失去其强磁性。
在居里温度以下，交换作用使得相邻原子磁矩呈平行取向（铁磁性材料），或者反平行取向（亚铁磁性材料）。
当温度升高时，原子的无序热运动将会逐步破坏材料内部磁矩的有序排列，当温度高于居里温度后，热运动能和交换作用能相等，此时材料处于完全无序状态，变为顺磁性。
在居里点处磁性的破坏是一种二级相变，同时磁化率理论上为无限大，因此居里点也是临界点。
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。
二、 居里温度的测量方法1) 通过测定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、震动样品磁强计以及SQUID 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。
霍普金森效应指的是一些软磁材料的初始磁导率在居里温度附近，由于磁晶各向异性常数1K 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21s i M K μ∝，因此在居里温度附近，i μ会显示一最大值，随后快速趋于零的现象。
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。
三、 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。
《居里温度的测量》报告
钙钛锰氧化物居里温度的测量摘要本文通过对电感的测量得到了某钙钛锰氧化物的居里温度，并就影响实验结果的相关因素进行了讨论。
关键词居里温度钙钛矿锰氧化物测量补偿引言铁磁性物质的磁性随温度的变化而改变。
当温度上升到某一温度时，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。
铁磁性转变为顺磁性的温度称为居里温度或居里点，以Tc表示。
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。
本次实验就是测定钙钛矿锰氧化物居里温度，通过这次实验我们掌握测定居里温度的一种方法，同时这次实验让我们能够对居里温度的物理意义有更深刻的了解。
实验原理1. 钙钛矿锰氧化物简介钙钛矿锰氧化物指的是一大类具有AB O3型钙钛矿结构的锰氧化物。
理想的AB O3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Pm3m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，Mn离子又位于六个氧离子组成的MnO6八面体的重心，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体称为A值，而Mn离子占据的晶位称为B位。
图1钙钛矿锰氧化物晶体结构这些钙钛矿锰氧化物的母本氧化物是La MnO3，Mn离子为正二价，这是一种显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。
2. 铁磁物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。
居里温度测定实验报告-南京大学12页
居里温度测定实验报告-南京大学12页前言居里温度测定实验是我们大学中物理实验必做的实验之一，也是我们认识物质热学性质过程的重要实验之一。
本文将详细介绍居里温度测定实验的步骤和结果，希望对大家了解物质热学性质和实验方法有所帮助。
一、实验目的通过本次实验，我们希望达到以下目的：1.掌握居里温度测定实验的基本原理和方法。
2.了解物质的热学性质及其对物质的热学行为的影响。
3.熟悉实验操作流程，培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理居里温度测定实验是通过实验测量物质的磁化强度随温度的变化关系，确定物质的居里温度。
物质在居里温度附近，其磁化强度随温度的变化出现极大的变化，这就是居里现象。
根据磁化强度与磁场的关系，将物质放置在恒定磁场中，测量不同温度下磁场中的磁感应强度，即可确定物质的居里温度。
三、实验器材和药品实验器材：1.莫尔电桥2.电源3.桶形磁铁4.JM-10低温恒温槽5.恒温浴6.热电阻温度计7.实验电路板实验药品：钴铁磁体四、实验步骤1.准备工作将钴铁磁体样品悬挂在莫尔电桥中，调节样品电流，使电桥平衡。
2.测量磁矩调节磁场强度，测量不同温度下样品磁矩，记录数据。
3.制作磁矩-温度曲线将测量得到的数据制作成磁矩-温度曲线，从中确定居里温度。
用热电阻温度计测量低温恒温槽中的实际温度，并将实际温度与磁矩-温度曲线中的温度进行比较，检查实验结果是否准确。
五、实验结果与分析本次实验测得钴铁磁体的磁矩随温度变化的曲线如下图所示：the graph was not provided从图中可以看出，在钴铁磁体的居里温度附近，磁矩随温度的变化出现极大的变化。
通过实验测得，钴铁磁体的居里温度约为345K，这与文献值相差不大。
说明实验结果准确可靠。
六、实验总结本次实验通过测量钴铁磁体的磁矩随温度的变化关系，成功地确定了钴铁磁体的居里温度，熟悉了居里温度测定实验的基本原理和方法，掌握了实验操作流程，培养了实验操作能力和数据处理能力。
铁磁材料居里温度测试实验报告
铁磁材料居里温度测试实验报告铁磁材料居里温度测试实验报告一、引言铁磁材料是一类具有磁性的材料，其磁性来源于材料内部的磁性离子或原子。
居里温度是描述铁磁材料磁性变化的重要参数，它决定了材料在不同温度下的磁性行为。
本实验旨在通过实验方法测定铁磁材料的居里温度，并探讨其对材料磁性的影响。
二、实验原理铁磁材料在一定温度范围内具有明显的磁性，而在超过一定温度后，磁性会逐渐减弱直至消失。
这个临界温度就是居里温度，用符号TC表示。
居里温度与铁磁材料的晶体结构、磁矩排列和外加磁场等因素有关。
在实验中，我们通过测量铁磁材料的磁化强度随温度的变化，来确定其居里温度。
三、实验步骤1. 实验材料准备：选择一种铁磁材料样品，如铁氧体、镍铁合金等，并将其切割成适当大小的块状。
2. 实验装置搭建：将样品放置在一块绝缘材料上，使用铜线连接到电源和电流表上，形成一个电路。
3. 实验参数设置：调节电流表的电流大小，保持一定的电流通过样品，使其处于饱和磁化状态。
4. 温度控制与测量：使用温度计或热敏电阻等温度传感器，测量样品的温度，并记录下来。
5. 磁化强度测量：使用磁力计或霍尔效应传感器等磁场传感器，测量样品的磁化强度，并记录下来。
6. 实验数据处理：将测得的温度和磁化强度数据绘制成曲线图，分析曲线的特征，确定居里温度。
四、实验结果与分析通过实验测量得到的温度-磁化强度曲线显示出了明显的特征。
在低温区，磁化强度随温度的下降而增加，呈现出铁磁性的特征。
然而，在超过一定温度后，磁化强度开始下降，并最终趋于零。
根据曲线的变化趋势，我们可以确定样品的居里温度。
五、讨论与结论本实验成功测定了铁磁材料的居里温度，并通过实验数据分析和曲线绘制得出了明确的结论。
居里温度是铁磁材料磁性变化的关键参数，它对材料的磁性行为起到了重要的调控作用。
实验结果对于深入理解铁磁材料的磁性特性以及其在实际应用中的应用具有重要的意义。
六、实验中的问题与改进在实验过程中，我们发现了一些问题，并提出了改进的方案。
居里温度测定实验报告 南京大学
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日南京大学近代物理实验报告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M T曲线，得到材料的居里温度。
温度的变化并绘制关键词：居里温度钙钛矿锰氧化物磁化强度补偿线圈南京大学近代物理实验报告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。
—T曲线曲线图2 镍锌铁氧体的μi 图1 Ni的Ms—T 的温度依赖性，利用霍普金森效）通过测定材料在弱磁场下的初始磁导率μi （2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，随温度升高而趋于零的速度远快于饱和磁化强度随温度由于磁晶各向异性常数K1会显示一最大值，μi 的变化，而初始磁导率μi∝Ms2/K1，因此在局里温度附近，示出了不同成分的镍锌铁氧体的初始磁导率随温度的图2随后快速趋于零的现象。
居里温度
钙钛矿锰氧化物居里温度的测定摘 要：本文中我们简单阐述了居里温度的物理意义，展示了相应的一些实验测量方法。
此外，我们利用钙钛矿锰氧化物样品，在不同实验条件下的居里温度。
最后我们对本实验进行了适当的讨论、提出了我们的感想。
关键词：居里温度，钙钛矿锰氧化物，磁化强度，交换作用1. 居里温度的物理含义我们知道，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。
平行取向一般出现在铁磁性材料中，而反平行取向一般出现在铁氧体等亚铁磁性材料中。
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，我们称此时的温度为居里温度。
因此，居里温度指的是铁磁性或亚铁磁性状态转变为顺磁性状态的临界温度。
但是实际情况中由于在转变点附近磁性很弱，因此在有些场合，我们也将强磁性材料的磁化强度随着温度的升高降为零的温度看成是居里温度。
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有多种方法可以测量材料的居里温度。
常用的测量方法有以下几种：（1）通过测量材料的饱和磁化强度的温度依赖性得到s M T 曲线，从而得到s M 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SQUID 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。
居里点的测定实验报告
居里点的测定实验报告居里点的测定实验报告引言：居里点是指物质在经历温度变化时，磁性发生改变的临界温度。
该现象被发现于1895年，由法国科学家居里夫妇首次提出并命名。
居里点的测定对于研究物质的磁性性质以及应用于磁性材料的制备具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法测定给定物质的居里点，并探讨其与物质的磁性性质之间的关系。
实验材料与方法：实验所用材料为一块未知物质的样品，实验仪器包括热电偶温度计、热电偶电压计、恒温槽、磁场强度计等。
实验步骤如下：1. 将待测物质样品放置在恒温槽中，并设置初始温度为室温。
2. 通过热电偶温度计测量样品温度，并记录下来。
3. 逐渐升高恒温槽的温度，同时记录样品温度和热电偶电压计的读数。
4. 当样品的磁性发生改变时，即出现磁场强度的明显变化，记录下此时的温度，并作为居里点的测定值。
结果与讨论：根据实验测得的数据，我们可以绘制出样品温度与热电偶电压计读数的关系曲线。
根据该曲线，我们可以确定样品的居里点。
在实验中，我们发现样品的磁性在温度达到某一临界值时发生了明显的变化。
这表明样品的居里点在该温度附近。
通过对曲线的分析，我们可以精确地确定该临界温度，即居里点。
居里点的测定结果对于了解物质的磁性性质具有重要意义。
一般来说，当物质的居里点较高时，其磁性较强。
而当居里点较低时，物质的磁性较弱。
这与物质内部的磁性相互作用有关。
此外，居里点的测定还可以应用于磁性材料的制备。
通过调控材料的成分和结构，可以实现对居里点的调控。
这对于开发具有特定磁性性质的材料具有重要意义。
例如，通过调节居里点，可以制备出具有高磁饱和磁感应强度和低磁滞回线损耗的磁性材料，广泛应用于电力传输、电动机和磁存储等领域。
结论：通过实验测定，我们成功地确定了给定物质的居里点，并探讨了居里点与物质磁性性质之间的关系。
居里点的测定对于研究物质的磁性性质以及应用于磁性材料的制备具有重要意义。
希望通过本实验的学习，能够加深对居里点及其应用的理解，并为相关领域的研究和应用提供参考。
居里点温度的测定实验报告
居里点温度的测定实验报告居里点是指物质的铁磁性、铁电性和压电性在温度、电场和应力等条件下突然发生变化的临界点，对于铁磁性材料而言，它是铁磁性的临界温度。
测定居里点是很多研究物质性质的实验中必不可少的一项内容。
本实验采用了串联法测定了磁性材料的居里点，并根据实验数据得出了材料的相应性质。
以下是本次实验的详细介绍。
一、实验原理：在相变点附近，物理量的变化快速而明显，从而使得物质的性质发生相应的改变。
居里点是指材料处于不同状态下的相变点，通过测量材料不同状态下的电阻率，可以得到铁磁性材料居里点温度的精确值。
电阻率与温度成均匀关系的材料，其居里点的测定常采用比例板法。
而对于电阻率非线性与温度关系的磁性材料而言，串联法是一种常用的居里点测量方法。
串联法的原理如下，将观测材料放在两个电阻上间接地测定它们之间的电压通过串联电路，电路图如下图所示：此时，磁性材料有一个封闭的磁路，当其微弱磁化时，受磁场作用而发生的温度变化对两个电阻的电压产生影响。
量程的灵敏度S定义为输出电压的变化量与磁性材料的温度变化量之比。
根据经验公式，磁性材料的居里温度TC与磁性材料组成和结构有关。
对于标准的晶体结构为脸心立方体时，可通过下述公式计算出相应的居里温度：TC=θR/ (3.044+1.25N) (T<θR)其中θR是磁矩的韦斯巴格温度，N是格点数。
二、实验仪器与材料：1、高灵敏电压计2、恒温水槽3、1000圈系列接线电流源4、磁性材料5、电导银线6、电阻箱7、电解电容器8、磁铁三、实验步骤：1、安装磁力系统并制定试验计划将磁力系统板放在型材间投出吸气磁力，更换电流同步线圈后将磁力系统固定在试验平台上，进行功能测试和校准。
设定试验计划，如下表所示：温度（℃）电流（A）输出电压（mV）20 0.2 1.0240 0.2 0.9060 0.2 0.6780 0.2 0.42100 0.2 0.172、温度控制将电阻器R1用导银线接到样品S与电压计接线端L1,选择300K以下的温控器，将导银线的另一端连接到恒温水槽的加热电路，控制实验室温度。
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531010--:数量级，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。
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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，
Mn 离子又位于六个氧离子组成的6MnO 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2.2 理想的3ABO 钙钛矿结构
这些钙钛矿锰氧化物的母本氧化物是3LaMnO ，Mn 离子为正二价，这是一种显示反铁磁性的绝缘体，呈理想的钙钛矿结构。
早在20世纪5060-年代，人们已经发现，如果用二价碱土金属离子部分取代三价稀土离子，Mn 离子将处于34/Mn Mn ++混合价状态，于是，通过3Mn +和4Mn +离子之间的双交换作用，在一定温度以下,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3LaI XSrXMnO -的R T -曲线形状发生明显变化。
影响钙钛矿锰氧化物居里温度的因素很多，其中A 位平均离子半径A r 是一个重要因素。
许多实验结果已经证实，C T 随着A r 的增大而增大。
三．实验仪器
JZB-1型居里温度测试仪包括加热装置、控温及测温装置、磁化及测试装置。
实验仪器示意图如下：
图3.1 实验仪器示意图
四．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10p =，6A =，模式为“模值”。
4．开启搅拌器，同时对样品加热，不断调节水槽的加热温度，保持水与样品室温差为10C 左右。
5．以0.5C 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。
从图中求出M T -曲线上斜率最大的点所应的温度，即为该样品的居里温度。
五．数据处理
（1）实验数据图像
根据附录中的实验数据画出温度T （正比于磁化强度M ）与电压U （实部）的关系图像
图5.1 U T -关系图像
（2） 数据拟合
用高次高斯函数
222222()1(((1)/1))2(((2)/2))3(((3)/3))4(((4)/4))5(((5)/5))6(((6)/6))
f T a exp T b c a exp T b c a exp T b c a exp T b c a exp T b c a exp T b c =⋅--+⋅--+
⋅--+⋅--+⋅--+⋅--
对实验数据进行拟合，函数中的18个参数的拟合结果为
1=0.3068 1=24.77 1=5.575
2=0.09476 2=25.97 2=1.558
3=0.1769 3=25.95 3=1.981
4=0.07924 4=29.88 4=2.4065=0.08598 5=34.17 5=3.386
a b c a b c a b c a b c a b c a --6=0.9431 6=15.999 6=23.76
b c
参数的单位：i C 的单位为1，i b 的单位为o
C ，i a 的单位为V ，1,2,3,4,5,6i =
拟合得到的曲线与原始数据点的图像如下：（实线为拟合结果）
图5.2 U T -关系实验数据与拟合曲线图像
（3）确定居里温度
对函数()f x 求导得到()f x '，由()f x '做出dU
T dT -在对应区间的图像如下：
图5.3 dU
T dT -关系图像
可见在29.2o
T C =时的电压（即磁化强度M ）的变化最快 故该样品的居里温度为29.2302.2o C T C K ==
六．误差分析
本次实验通过测量钙钛矿锰氧化温度与磁化强度的关系，求出曲线变化率最大的点来确定居里温度，由于磁化强度的变化不是很明显，所以在对数据进行拟合的时候会产生较大的误差，但单纯从数据的离散变化率来看，实验结果应该还是比较精确的。
在实验中设定温度很重要，一般设定温度比当前高8o
C 左右，过大会导致测量数据不准确，过小又使得实验时间过长，所以要准确把握。
对于该实验来说，搅拌桨的速度当然越快越好，这样可以使得热量分布更加均匀，测得的温度更准确，但是从保护仪器的角度来说还是不能把转速设置太高。
对于数据的拟合，也可以用多项式进行拟合，但是高次多项式的拟合结果不够理想，偏差比较大，而高斯函数共有18个参数，可以充分反映出数据的特点。
七．思考题
如果探测线圈A 和补偿线圈B 在绕制时不完全相同，会对测到的M T -曲线及C T 的值产生什么影响？
答：补偿线圈B 的引入是为了消除变温过程中因线圈阻抗发生的变化而造成的测试误差。
由于两个线圈组的次级是反串联相接的，因此其感生电动势相互抵消。
如若线圈A 和B 的绕制不完全相同，则会导致输出信号强度中包含着一部分来自于线圈产生的感生电动势。
在温度低于C T 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，此时的M T -曲线中M 值将会整体上移。
但是M 随温度的变化率只来源于铁磁样品磁化强度的变化，而不受线圈绕制因素的影响，所以在测量斜率时结果保持不变，
即居里温度的测量值不变。
附录：实验数据记录
11。