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AC 자화율 측정

관련 제품: MFLI , HF2LI , UHFLI

응용기술 설명

자화율(Magnetic susceptibility)은 외부 자기장 H에 대한 물질의 반응을 측정한 것입니다. 평형 자화 특성 M(H)은 DC 자기장을 스위핑하여 얻는 반면, 자화의 동적 특성은 AC 성분에 의해 취득됩니다. 작은 AC 여기(excitation)에서, 자화율은 자기장에 선형적으로 비례합니다. AC 자화율 측정은 다음에 사용됩니다.

  • 빠른 자화(Magnetization) 특성화;
  • 비평형 과정의 연구;
  • 자화 역학 또는 자기 위상 전이로 인한 작은 변화의 포착

일반적인 샘플은 자성 재료 및 초전도체뿐만 아니라, AC 기술에 의해 제공되는 높은 시간 분해능을 필요로 하는, 시간에 따라 변하는 자기 특성을 가진 샘플입니다.

측정 전략

AC Susceptibility Measurement Diagram

약한 AC 신호는 노이즈에 묻혀 있는 경우가 많습니다: 따라서 락인앰플리파이어(잠금증폭기)는 최상의 신호 대 잡음비를 달성하기 위한 탁월한 선택이 됩니다. 또한 위상 검출 감지(phase-sensitive detection)는 자화율의 실수 부분과 허수 부분을 모두 측정합니다. 실수 부분은 자화 곡선 M(H)의 기울기에 대한 액세스를 제공합니다. 자화율의 허수 부분은 재료에 존재하는 소산(dissipative) 과정을 반영합니다.

일반적인 측정 설정이 그림에 나와 있습니다. 정적 필드는 영구 자석에 의해 제공되고, 잠금 증폭기는 변조(또는 1차) 코일을 구동하여 AC 자기장을 생성하고, 샘플에 시간에 따른 자기 모멘트를 생성합니다. 자화율 측정기(susceptometer)는 1차 코일에 대해 대칭으로 위치한 2개의 픽업 코일을 특징으로 합니다. 하나의 코일에는 샘플이 포함되어 있는 반면, 두 번째 코일은 반대 방향으로 감겨 있어 기준 코일 역할을 합니다. 이 형상을 사용하면, 샘플의 자화에 의해 유도된 신호만 측정되고 다른 모든 배경 기여분은 제외됩니다.

측정된 신호의 진폭과 위상은 샘플 온도 또는 DC 자기장의 함수로 표시됩니다. 이러한 측정을 통해 예를 들면, 샘플의 임계 온도, 자화 곡선, 전도성 물질의 와전류 및 강자성 물질의 비가역적인 영역 벽 이동으로 인한 샘플의 자기 손실을 유추할 수 있습니다.

취리히인스트루먼트 선택의 이점

  • MF-MD 다중 복조기 옵션으로 업그레이드된 단일 MFLI 락인앰플리파이어를 사용하여 정적(DC) 및 동적(AC) 자화율 측정을 모두 수행할 수 있습니다.
  • MFLI의 입력 노이즈 - 최저 2.5 nV/sqrt(Hz) 및 120 dB의 높은 다이나믹리저브 덕분에 손실에 대한 가장 작은 영향을 더 빠르게 감지할 수 있습니다.
  • 다양한 시간 영역에서의 손실을 연구하려면, LabOne® 제어 소프트웨어가 구현하는 자동화된 주파수 스위프를 활용하십시오.

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