Từ kế mẫu rung được dùng để đo lường tính chất từ của vật liệu như một hàm của từ trường, nhiệt độ và thời gian. VSM dựa trên sự dao động của mẫu
1.5.2.1. Cấu tạo
Trong các từ kế phổ thông, người ta sử dụng hai cuộn dây thu tín hiệu đối xứng nhau, hai cuộn dây này mắc đối xứng nhau và cuốn ngược chiều trên lõi là một vật liệu từ mềm. Ngoài ra, để tăng độ nhạy cho từ kế, người ta có thể thay cuộn dây thu tín hiệu bằng thiết bị giao thoa kế lượng tử siêu dẫn (superconducting quantum interference device - SQUID), là một tiếp xúc chui hầm Josephson có thể đo các lượng tử từ thông, do đó độ nhạy của thiết bị được tăng lên rất nhiều.
Nam châm điện trong từ kế cũng là một bộ phận rất quan trọng, để tạo ra từ trường từ hoá vật liệu cần đo. Nếu nam châm điện là cuộn dây tạo từ trường bằng dòng điện một chiều ổn định, thì từ trường tạo ra là một chiều ổn định, thường không lớn, chỉ sử dụng từ trường cực đại khoảng 3 T. Bên cạnh đó, có thể tạo ra từ trường lớn bằng cách sử dụng từ trường xung, tức là dùng một dòng điện cực lớn dạng xung phóng qua cuộn dây, có thể tạo ra rừ trường lớn đến hàng chục Tesla trong thời gian cực ngắn.
Hình 1.10: Từ kế mẫu rung. Hình 1.11: Mô hình từ kế mẫu rung.
1.5.2.2. Nguyên tắc hoạt động
Từ kế mẫu rung hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, sức điện động sinh ra bởi mẫu sắt từ khi chúng dao động với tần số không đổi, dưới
sự có mặt của từ trường không đổi và đồng nhất.
Mẫu đo được gắn vào một thanh rung không có từ tính, được đặt vào một vùng từ trường đều tạo bởi hai cực của nam châm điện. Khi ta rung mẫu với một tần số nhất định, từ thông xuyên qua cuộn dây thu tín hiệu sẽ biến thiên và sinh ra suất điện động cảm ứng V có giá trị tỉ lệ thuận với độ từ hoá M của mẫu theo qui luật:
V ~ 4nSmM
Trong đó: M : Mômen từ của mẫu đo ; Sm: Tiết diện vòng dây.
N : Số vòng dây của cuộn dây thu tín hiệu. Từ đó ta xác định được độ từ hoá M của mẫu đo.