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刘瑞蕊

金虫 (正式写手)

[求助] 有关M-H曲线

又来求助了,希望大家不吝赐教,万分感激!!
有关M-H曲线:由M=XH 推出 X=M/H,所以做磁化曲线测试时得到M-H曲线后我们可以通过求斜率得到磁化率X,根据居里外斯定律X=C/(T-Tc)做1/X-T图可求出居里温度Tc。
我的疑问是:
1. 由M-H曲线怎么能做出1/X-T曲线呢?是不是我们要做很多温度下的M-H曲线,然后选取不同温度,相同磁场(还是不需要外加磁场)下的 X 值来绘制一条 I/X-T 曲线?
2. 做 M-H 曲线时外加温度是怎么确定的,变磁速率为多少较为合适呢?
Ps:我知道不同情况下各参数的设定是不同的,我做的是磁致冷材料,不知道这种材料在做M-H曲线时这些参数是怎么设定的,有什么根据没有。希望有经验的老师给予指点。


由于自己刚刚接触,了解的太少了,希望大家给予帮助,谢谢各位老师了。
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白羊天上飞

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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蒋青松: 金币+1, 鼓励交流 2013-03-28 21:51:18
刘瑞蕊: 金币+8, ★★★很有帮助 2013-03-28 23:22:39
是这样的,一般来讲我们测的都是M,是在外场H恒定的情况下测量M随T的变化,也就是M-T曲线。磁化率需要M/H,也就是你要除以你的外加磁场强度,然后还需要除以质量(g为单位),此时才x-T曲线,然后对Y轴也就是磁化率x取倒数,得到Y`,就可以得到1/X-T图像,这是个线性的图线,1/x=T/C-θ/C,通过拟合直线的斜率和截距就可以得出θ,这个叫做Weiss常数,事实上来讲θ跟居里温度Tc是略有差别的,你可以参看吴代鸣的《固体物理》相关讲解。
        至于M-H曲线是表征的磁化强度随外场变化的情况,我在研究铁磁或者自旋玻璃材料的时候会发现有磁滞回现象,一般温度取的都是5K,50K,100K,500K。你的磁制冷材料就不太清楚了。
       希望对你有所帮助
Youalreadyletmechengbaosomuch!
2楼2013-03-28 21:26:49
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mjx150

荣誉版主 (正式写手)

引用回帖:
8楼: Originally posted by 刘瑞蕊 at 2013-03-29 11:53:32
是直接对M-T曲线求导,最明显的那个峰对应的温度就是Tc,我目前的理解是这样的,问上边的问题只是想全面了解下M-H曲线,我们为什么要去做M-H曲线(求磁熵,磁导率,磁滞回线)?老师如果您愿意希望能给我指点指点, ...

磁化率的求解并不是通过M-H曲线,而是同时M-T曲线,还有个概念,叫起始磁化率,由于M-T是在固定磁场,变化温度的条件测得,磁化率倒数与温度曲线更能反应工质的磁矩变化,这两个曲线是可以相互转化的。
M-H曲线反应了工质在不同温度下,磁化强度与磁场的关系,根据磁介质的Maxwell方程可以得出磁熵变,这非常的重要。
M-H曲线的温度间隔是可以具体工质来确定,这个需要一定的经验,一级相变和二级相变材料的确定间距可以不一样,它们之间有些小区别。具体方法可参照论文Structural and magnetic properties of magnetocaloric LaFe13–xSix compounds synthesized by high energy ball-milling,里面写的很详细。
居里温度的判定方法有很多种,由于磁性材料的磁性状态的改变是材料的本征物理特性,因此M-T曲线的变化最大最剧烈的地方即是转变点,那么我们可以转化为数学问题,曲线变化最大的地方就是斜率最大的地方,M轴对T轴求导就是斜率,求导后斜率的最值就是转变点,这就是理论基础,此外居里温度的判断方法还有Arrott曲线法,居里-外斯定律法等,还有通过临界指数来求的。
测定M-T曲线时,由于该曲线反应了磁矩与温度的变化关系,之所以会加磁场,这是由于温度不足以让磁矩转动,因此我们会在测试过程中加一个小磁场,大约50Oe到1000Oe,这需要根据具体的材料来定,但最好不要超过1000Oe,因为超过了磁矩受磁场影响太大,难以反应与温度的关系,至于所加磁场的最小值,对于某些材料而言,如非晶条带50Oe、100Oe即可,但有些材料在如此小的磁场下,磁矩难以转动,导致曲线不光滑。
磁滞回线的测定,可以判断材料是否为软磁材料,这对磁制冷十分重要,另外我们常会在论文中发现,凡以及相变的材料如Gd5(Si, Ge)4、La(Fe, Si)13、Ni-Mn等,它们的M-H曲线是测试了升场和降场两条曲线,而且在在居里温度附近,这两条线是不重合的,这就是所谓的磁滞,这对我们磁制冷也是十分不利的
磁热材料可以表现出很多性质,而且也有很多测试方法来测定。
PS:我不是老师,是个小硕。好像你跟我要过铁磁学的书
Theworstsituationbroughtoutthebestofyou.
10楼2013-03-29 15:08:16
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刘瑞蕊

金虫 (正式写手)

非常感谢您的回复,给我指出了我理解性的错误,终于弄明白磁化率是怎么求出来的了。太感谢了!

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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3楼2013-03-28 23:26:23
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刘瑞蕊

金虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 白羊天上飞 at 2013-03-28 21:26:49
是这样的,一般来讲我们测的都是M,是在外场H恒定的情况下测量M随T的变化,也就是M-T曲线。磁化率需要M/H,也就是你要除以你的外加磁场强度,然后还需要除以质量(g为单位),此时才x-T曲线,然后对Y轴也就是磁化率 ...

你好,我想再问您一下,外加磁场强度的大小会不会对所得的磁化率产生影响呢?
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4楼2013-03-29 09:24:58
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mssy

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
顺磁温区,一般的外加磁场强度的大小不会对所得的磁化率产生影响。
呵呵
5楼2013-03-29 10:35:11
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白羊天上飞

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 刘瑞蕊 at 2013-03-29 09:24:58
你好,我想再问您一下,外加磁场强度的大小会不会对所得的磁化率产生影响呢?...

这个问题我不是很懂,但是我测过不同外场的磁化率,一般来讲在低磁场时测得的ZFC FC数据(100Oe)可能会不准,我们一般取500Oe或者1000Oe的来算。你会发现500和1000的这些数据算出来的东西基本是一样的,差别很小

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Youalreadyletmechengbaosomuch!
6楼2013-03-29 10:37:12
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mjx150

荣誉版主 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
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刘瑞蕊: 金币+2, 有帮助 2013-03-30 10:54:13
我是做磁制冷材料的,居里温度的测定一般在实际中不是这样求出来的,你可以参照很多论文,论文里都有介绍
Theworstsituationbroughtoutthebestofyou.
7楼2013-03-29 10:50:24
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刘瑞蕊

金虫 (正式写手)

引用回帖:
7楼: Originally posted by mjx150 at 2013-03-29 10:50:24
我是做磁制冷材料的,居里温度的测定一般在实际中不是这样求出来的,你可以参照很多论文,论文里都有介绍

是直接对M-T曲线求导,最明显的那个峰对应的温度就是Tc,我目前的理解是这样的,问上边的问题只是想全面了解下M-H曲线,我们为什么要去做M-H曲线(求磁熵,磁导率,磁滞回线)?老师如果您愿意希望能给我指点指点,我的想法对不对,万分感激~
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8楼2013-03-29 11:53:32
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刘瑞蕊

金虫 (正式写手)

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引用回帖:
6楼: Originally posted by 白羊天上飞 at 2013-03-29 10:37:12
这个问题我不是很懂,但是我测过不同外场的磁化率,一般来讲在低磁场时测得的ZFC FC数据(100Oe)可能会不准,我们一般取500Oe或者1000Oe的来算。你会发现500和1000的这些数据算出来的东西基本是一样的,差别很小...

再次感谢您老师
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9楼2013-03-29 11:54:27
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