` Các phép đo nhiệt-từ được thực hiện trong từ trường xoay chiều có tần số 219 kHz và cường độ 40 ÷ 100 Oe. Từ trường được tạo bởi cuộn dây cảm ứng (7 vòng, đường kính 3 cm và dài 11,5 cm) của một máy phát thương mại RDO-HFI có công suất lối ra 5kW (hình 2.4). Cường độ từ trường được tính theo công thức H = nI với n là số vòng dây trên một đơn vị chiều dài và I
là biên độ của cường độ dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn dây. Chi tiết về thiết kế thí nghiệm được minh hoạ trên hình 2.5a. Các mẫu đo được hoà tan trong dung dịch nước hoặc dầu ăn và được đặt cách nhiệt với môi trường ngoài bằng một vỏ bình thuỷ tinh được hút chân không 10-3 ÷ 10-4 Torr. Trong quá trình đo, nhiệt độ mẫu được quan sát bằng nhiệt kế rượu (độ chính xác 0,5 oC trong dải nhiệt độ 0 ÷ 100 oC) và bằng cặp nhiệt Cu-Const sử dụng dây kim loại có đường kính 0,03 mm. Đối với nhiệt kế rượu, nhiệt độ được ghi nhận bằng mắt thường còn với cặp nhiệt Cu-Const, nhiệt độ được thu nhận qua một đồng hồ đo vạn năng (Keithley 2001) ghép nối với máy tính qua cổng RS-232. Thực nghiệm đo đạc cho thấy ảnh hưởng của từ trường xoay chiều đối với cặp nhiệt là không đáng kể.
Hình 2.3: Hệ đo PPMS 6000.
Hình 2.4: Ảnh chụp hệ thí nghiệm đốt nhiệt-từ.
Thông thường công suất toả nhiệt (SLP-specific loss power), hay còn gọi là tốc độ hấp thụ nhiệt (SAR-specific absorbtion rate), được xác định từ công thức [28]: s i m T SLP C m t (2.2)
trong đó C là nhiệt dung riêng của hệ mẫu (hạt từ và dung dịch), ms là khối lượng tổng cộng của hệ mẫu và mi là khối lượng hạt từ. T
t
là tốc độ tăng nhiệt ban đầu, xác định từ tiếp tuyến của đường cong nhiệt độ phụ thuộc thời gian tại thời điểm bật từ trường (hình 2.5b). Trên thực tế việc xác định nhiệt dung riêng của hệ mẫu cần những phép đo
chính xác và cũng cần tính đến đóng góp của bình đo, do vậy chúng tôi đưa ra giá trị thực tế của công suất toả nhiệt bằng cách so sánh tốc độ tăng nhiệt khi đốt các hạt từ với tốc độ tăng nhiệt của một dây điện trở (hình 2.6). Sai số của phép so sánh có thể chấp nhận được khi khối lượng hạt từ và điện trở dây đốt là nhỏ so với khối lượng của cả hệ mẫu.