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Mesures de la susceptibilité en courant alternatif

Produits associés : MFLI, HF2LI, UHFLI

Description de l'application

La susceptibilité magnétique est une mesure de la réponse d'un matériau à un champ magnétique externe H. Les caractéristiques de l'aimantation à l'équilibre M(H) sont obtenues en balayant un champ magnétique continu, tandis que les propriétés dynamiques de l'aimantation sont mesurées à partir de la composante alternative. Pour de petites excitations AC, la susceptibilité est proportionnelle au champ magnétique. Les mesures de susceptibilité AC sont utilisées pour :

  • Caractériser rapidement la magnétisation ;
  • Etudier des processus hors-équilibre ; et
  • Mesurer les faibles variations causées par la dynamique de magnétisation ou les transitions de phase magnétique.

La plupart des échantillons sont des matériaux magnétiques et supraconducteurs, ainsi que des échantillons dont les propriétés magnétiques varient dans le temps et qui nécessitent un haute résolution temporelle offerte par la technique AC.

Stratégies de mesure

AC Susceptibility Measurement Diagram

Les faibles signaux alternatifs sont noyés dans le bruit : la mesure par détection synchrone constituent ainsi un excellent choix pour obtenir le meilleur rapport signal/bruit. De plus, la mesure sensible à la phase mesure les parties réelle et imaginaire de la susceptibilité. La composante réelle permet de mesurer la pente de la courbe de magnétisation M(H) ; la composante imaginaire de la susceptibilité reflète les processus dissipatifs présents dans le matériau.

Une illustration du montage expérimental est donné sur la figure ci-contre. Le champ statique est fourni par l'aimant permanent, et la détection synchrone pilote une bobine de modulation (ou primaire) pour générer un champ magnétique alternatif et produire un moment magnétique dépendant du temps dans l'échantillon. Le susceptomètre comporte deux bobines de mesure positionnées symétriquement par rapport à la bobine primaire. Une bobine contient l'échantillon, tandis que la seconde bobine est enroulée dans le sens opposé et sert de référence. Avec cette géométrie, seul le signal induit par la magnétisation de l'échantillon est mesuré et toutes les autres contributions de fond sont soustraites.

L'amplitude et la phase du signal mesuré sont représentées en fonction de la température de l'échantillon ou du champ magnétique continu. À partir de ces mesures, il est possible de déduire la température critique de l'échantillon, la courbe de magnétisation et les pertes magnétiques dans l'échantillon dues aux courants de Foucault dans les matériaux conducteurs et au mouvement irréversible des parois des domaines dans les matériaux ferromagnétiques par exemple.

Pourquoi choisir Zurich Instruments

  • Vous pouvez effectuer des mesures de susceptibilité statique (DC) et dynamique (AC) à l'aide d'une seule détection synchrone MFLI avec l'option multi-démodulateur MF-MD.
  • Détecter les plus faibles contributions responsables des pertes est possible grâce au bruit d'entrée du MFLI - à des niveaux de 2.5 nV/sqrt(Hz) - et à sa réserve dynamique élevée de 120 dB.
  • Pour étudier les pertes selon différentes échelles de temps, profitez des balayages de fréquence automatisés inclus avec le logiciel de contrôle LabOne®.

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