6. Nội dung nghiên cứu:
2.2.3. Khảo sát tính chất từ bằng từ kế mẫu rung VSM
Tính chất từ của mẫu được khảo sát bằng thiết bị đo từ kế mẫu rung VSM. Nguyên tắc chung của một từ kế mẫu rung là biến giá trị của tín hiệu từ độ thành giá trị của một đại lượng khác có thể đo đạc, định lượng một cách thuận tiện. Phép đo được thực hiện dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, trong đó sự thay đổi từ thông do mẫu sinh ra được chuyển thành tín hiệu điện.
Hệ đo từ kế mẫu rung có cấu tạo gồm:
- Bộ phận gắn mẫu gồm cần gắn mẫu được đặt bên trong buồng mẫu, phía trên gắn với hệ thống màng rung tạo các dao động theo phương thẳng đứng với một tần số và biên độ xác định. Dòng điện âm tần được dùng để rung màng rung được cấp bởi một máy phát âm tần. Trong quá trình tiến hành đo mẫu, mẫu được đặt trong vùng từ trường có đặt các cuộn dây thu tín hiệu. Mẫu có thể quay trong mặt phẳng nằm ngang nhờ hệ thống mâm quay, cho phép ta khảo sát được theo các phương khác nhau của từ trường (Hình 2.6).
Hình 2.6. Sơ đồ cấu tạo của hệ đo từ kế mẫu rung [3]
- Từ trường một chiều được tạo ra bởi một nam châm điện, hai cực nam châm hình tròn có bán kính thích hợp đối với yêu cầu về độ đồng nhất của từ trường.
- Bộ phận đo từ độ bao gồm 4 cuộn dây được mắc xung đối. Cách bố trí này cho phép các cuộn dây chỉ ghi nhận tín hiệu tạo ra do sự biến đổi từ thông do sự dịch chuyển của mẫu mà không thu nhận các tín hiệu do sự thay đổi của từ trường tác dụng. Tín hiệu điện xoay chiều được lấy ra từ cuộn dây thu tín hiệu do sự thay đổi của từ trường tác dụng được đưa tới đầu vào của máy khuếch đại nhạy pha và được so sánh với tín hiệu chuẩn lấy từ đầu ra của máy phát âm tần. Bằng cách đó, có thể loại bỏ được đáng kể các dao động rung lắc
không cần thiết của cần mẫu và các tín hiệu nhiễu của môi trường, đảm bảo độ trung thực của tín hiệu đo.
Đơn vị của mômen từ thường sử dụng trong từ kế mẫu rung là emu (electromagnetic unit).
Trong luận văn này, đường cong từ trễ của hệ mẫu BiFe1-xMnxO3 được khảo sát ở nhiệt độ phòng trên hệ đo từ kế mẫu rung VSM của Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ (AIST), Trường Đại học Bách khoa Hà Nội