1 / 49

Techniki badań właściowści materiałów magnetycznych

Techniki badań właściowści materiałów magnetycznych. Metody badania ‘dużych próbek’. Metody badania małych próbek. Metody badania małych próbek. Badanie małych próbek. Próbki w postaci toroidu. Ramka Epsteina. Z pasków układa się czworobok

mostyn
Download Presentation

Techniki badań właściowści materiałów magnetycznych

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Techniki badań właściowści materiałów magnetycznych B. Augustyniak

  2. Metody badania ‘dużych próbek’ B. Augustyniak

  3. Metody badania małych próbek B. Augustyniak

  4. Metody badania małych próbek B. Augustyniak

  5. Badanie małych próbek B. Augustyniak

  6. Próbki w postaci toroidu B. Augustyniak

  7. Ramka Epsteina Z pasków układa się czworobok Na każdym z czterech ramion – nałożone są dwa oddzielone uzwojenia: magnesujące (zewnętrzne) oraz detekcyjne (wewnętrzne). B. Augustyniak

  8. Magnesowanie ze zworą magnetyczną Cewka ‘magnetizing coil’ wytwarza pole H . Strumień zamyka się poprzez zworę magnetyczną (rdzeń - yoke) Zmiany indukcji B wewnątrz materiału – z sygnału indukowanego w cewce ‘pomiarowej’ (B-coil) B. Augustyniak

  9. Pole impulsowe Zasilanie 10 MW 1 s 15 mF 440 kJ 10 kV 10 -20 ms Długość impulsu B. Augustyniak Hilscher[1]_metody pomiaru.ppt

  10. Obwód magnetyczny – wpływ szczeliny B. Augustyniak

  11. Obwód magnetyczny – obliczenia ‘klasyczne’ B. Augustyniak

  12. Obwód magnetyczny – obliczenia ‘klasyczne’ dla danego odcinkaHi = B/ μi = / S μi μi= μo· μr dla obwodu szeregowego : FM =  (/ S μi )Li= ·  (Li/ S μi ) FM =  · Rm -> Rm – opór magnetyczny Rm = Rmi = Li / Si μi , Wyznaczanie strumienia: FM = N I = Hi· Li  = FM / Rm = N I / ( (Li/ S μi ) Przykład: N = 100, I = 1 A; μr = 1000 Si = S = 1 cm2, Li = L = 0,1 m – te same przekroje i długości ramion, dx = 0  = N I μo· μr S / 4 L = 30 mWb –> wewnątrz rdzenia B = / S = 0,3 T oraz H = B/ μo· μr = 300 A/m Uwaga: H wewnątrz pustej cewki powinno wynosić H = N· I/L = 1000 A/ m a wewnątrz wąskiej szczeliny: H = B/ μo = 0,3 10 6 A/m !!! B. Augustyniak

  13. Pomiar sił Faraday-Balance Pendulm-Balance B. Augustyniak Hilscher[1]_metody pomiaru.ppt

  14. Pomiary ‘indukcyjne’ – małe próbki B. Augustyniak

  15. Pomiary ‘indukcyjne’ – wibrująca próbka B. Augustyniak

  16. Magnetometr wibracyjny Sensitivity 10-4 - 10-8 emu Field 0- 17T Sample movement 1mm, 82Hz Temperature 2 - 400K (800 K) Sample mass: 0.05 - 0.5g Laudspeaker 82Hz Vibration 82 Hz Oscillator Lock-In Amplifier M Lock-In: links the 82Hz sample movement with the P.U. coil signal (82Hz), B. Augustyniak

  17. Zasada całkowania -> M • N...liczba zwojów • A...powierzchnia cewki • C...współczynnik geometrii N1 A1 – N2 A2  10-3 B. Augustyniak

  18. Magnetometr ekstrakcyjny H T,H t Sensitivity: 10-3 – 10-4 emu Movement: 3cm with 0.5 - 1Hz Sample mass 0.1 -10g Field 0 - 15T Measurement @ H = const. Temperature 2K - 300K He M (T,H) B. Augustyniak

  19. Magnetometr skrętny B. Augustyniak

  20. Wyciąganie z pola B. Augustyniak

  21. System Quantum-Design B. Augustyniak

  22. Quantum Design • Founded 1982 • Introduced the MPMS SQUID Magnetometer in 1984 • Headquarters: San Diego, CA • Strong Commitment to 2 Guiding Principles: • 1. Product Focus - MPMS SQUID Magnetometer • Over 870 systems installed (5 in Poland) Physical Property Measurement System (PPMS) • Over 625 systems installed (9 in Poland) VersaLab VSM • 2. Customer Focus - Develop Products Important to the Community Strong Customer Service B. Augustyniak

  23. Quantum Design PPMSProven Performance • QD is the proven leader in automated, integrated, user-friendly small sample measurement systems • Reliable, automated systems for 25 years • Over 1500 Systems in labs around the world • Focused on doing a few things very well • Backed by worldwide distribution and service • A history of regular product enhancements • QD constantly monitors the industry, responding to changing research requirements with new product innovations • The features, benefits and specifications of the PPMS make it a unique system in the marketplace B. Augustyniak

  24. Physical Property Measurement SystemModel PPMS B. Augustyniak

  25. Unique Cryostat Design • Vacuum Space • Cooling Annulus • Sample Insertion Tool • Sample “Puck” • Sealed Sample Chamber • 12-pin Connector B. Augustyniak

  26. PPMS Sample Puck™ Heat Capacity Microcalorimeter 12-pin connector AC Transport Puck B. Augustyniak

  27. PPMS Probe B. Augustyniak

  28. Magnetic Field Control • Very high homogeneity 9 Tesla magnet • 0.01% uniformity over 5.5 cm x 1 cm cylindrical volume • Choice of 9, 14, 16 Tesla Longitudinal & 7 Tesla Transverse • Low noise, high efficiency, bipolar power supply • Allows continuous charging through zero field • Up to 150 Amps B. Augustyniak

  29. Quantum Design The New Standard for Cryo-free High-Sensitivity Vibrating Sample Magnetometry B. Augustyniak

  30. VersaLab Cryo-free VSM System Electronics Magnet power Supply VSM linear motor sample drive 3 Tesla Niobium-Titanium superconducting magnet Sumitomo 4K CryoCooler B. Augustyniak

  31. VersaLab Cryo-free VSM VersaLab with Jim O’Brien Ph.D., Senior Application Scientist B. Augustyniak

  32. Versa-Lab 2 1 emu = 10-3 Am2 B. Augustyniak

  33. VSM Sample Mounts B. Augustyniak Quantum Design

  34. Versa-Lab 3 - rozdzielczość B. Augustyniak

  35. Wynik badania Versa-Lab 1 B. Augustyniak

  36. Wynik badania Versa-Lab 2 VersaLab_en.pdf B. Augustyniak

  37. VSM Data B. Augustyniak Quantum Design

  38. MPMS SQUID VSM System Newest member of the MPMS family of SQUID Magnetometers B. Augustyniak

  39. MPMS SQUID VSM System System Electronics Magnet power Supply Commercial Computer VSM linear motor sample drive Stray field shield 7 Tesla vapor-cooled magnet & High Tc magnet leads Nitrogen jacketed dewar B. Augustyniak Quantum Design

  40. MPMS SQUID VSM: Options • SQUID VSM EverCool Cryogen-free Dewar • Transforms system into a Cryogen-free magnetometer • Starts from Helium gas in only 30 hours • No cryogens are ever required • Based on Pulse Tube Cryocooler technology • Available now B. Augustyniak

  41. Badanie podatności PSD Oscillator H(t) B. Augustyniak

  42. AC Susceptometer/DC Magnetometer Measurement System • DC magnetometer uses extraction technique • Unique calibration coil array measures and nulls out background phase shifts at each data point • Can measures both ac susceptibility and dc magnetization in a single sequence • Integrated thermometer in coil set for accurate sample temperature control B. Augustyniak Quantum Design

  43. Magnetometer Probe B. Augustyniak

  44. AC Susceptometer Data B. Augustyniak Quantum Design

  45. DC Magnetometer Data B. Augustyniak Quantum Design

  46. Torque Magnetometer • Designed for measuring small anisotropic sample (<10mg) • SQUID sensitivity – 10-8 emu • Provides fully automated, angular dependent magnet moment measurements • Utilizes Piezoresistive technique to measure torsion • Able to sweep temperature during torque measurements • Simple plug-in sample mounts - no wire bonding or soldering required B. Augustyniak Quantum Design

  47. Torque Magnetometermounted to Horizontal Sample Rotator B. Augustyniak Quantum Design

  48. Torque Magnetometer Chip Calibration loop Torque lever 2 mm Piezoresistors 6 mm Wheatsone bridge B. Augustyniak Quantum Design

  49. Torque Magnetometer Data B. Augustyniak Quantum Design

More Related