回旋共振
感谢你的观看
21
磁性测量
20
• 磁性测量: 传统 仪 器
信号采集
信号采集方法
探测线圈
悬丝扭矩、杠杆失衡 梯度线圈、压电晶体电压 极化光偏振方向、检偏器 电阻应变片应变、激光行程 2019（年9微月波13 ）能量吸收
仪器设备
振动样品磁强计 提拉样品磁强计 SQUID磁强计
冲击法 转矩仪、磁秤 交变梯度磁强计
中子散射 ？
Mössbauer谱 ？
二、间接测量原子的磁矩
间接测量单原子：假设、计算
统计平均：总体平均
2019年9月13
感谢你的观看
9
再谈
磁性测量
8
• 磁性测量原则
粒子 光
盘点我们的本事 人
各
磁
物质
电
2019年9月13
力、声
热
感谢你的观看
种 谱
10
磁性测量
9
• 磁性测量原理
间接测量－直接测量
电磁感应原理
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• 磁性测量: 传统 仪 器
信号发生 信号变换
空间变化 振动样品、提拉样品、冲击法、SQUID磁强计 电磁感应
时间变化 动态磁性测量仪、永磁材料测试仪
光
SMOKE、磁圆（线）振二向色性
物理效应
电
交、直流电输运
力
磁转矩、磁秤、交变梯度磁强计
磁共振
2019年9月13
稳恒磁场 微波磁场
ESR、FMR、AFMR、NMR、Mössbauer谱
磁稀释 系统
原子核 磁性
磁无序
抗磁性 顺磁性
抗磁性 顺磁性
－－ 顺磁性
－－ 顺磁性
核抗磁性 核顺磁性 （核磁性）
磁
铁磁性
有 反铁磁性
亚铁磁性 序
2019年9月13
非共线 铁磁性
非共线 反铁磁性 非共线 亚铁磁性
超
散铁磁性
超铁磁性
自旋玻璃 （玻磁性）
散反铁 磁性
超反铁 磁性
混磁性
散亚铁 磁性
－－
？
顺感谢你的磁观看 性
原子磁矩 ＝电子磁矩＋原子核磁矩
感谢你的P观a看uli不相容原理＋Hund 法则4
磁性
4
• 磁有序的起源：交换相互作用
无交换相互作用
2019年9月13
量
全子
同力 粒学
间接
子效 应
直接 交换相互作用
超 感谢你的观看
6
磁性
5
• 物质的磁性（内禀）
电 晶态系统 共线 非共线
子磁
非晶态 系统
性
磁微粒 系统
磁性测量概论
（共 50 页）
• 磁性 • 磁性测量
2019年9月13
感谢你的观看
1
1
磁性测量概论
目 的
• 希望 澄清一些磁学计量概念
• 帮助 了解数据的来源
• 全面 掌握数据的测量方法
• 促进 研究磁性的测量理论与测量技术
2019年9月13
感谢你的观看
2
2
磁性测量概论
计量 Metrology
能够测量什么量 ？
23
• 磁性测量：虚拟 仪 器
Virtual Instrumentation--
Computer Based Instruments
2019年9月13
感谢你的观看
25
磁性测量
24
• 磁性测量：虚拟 仪 器
待发展
2019年9月13
感谢你的观看
26
虚 拟 仪 器 系 统 (引用) 25
Hardware & Driver Software
极向Kerr效应 纵向Kerr效应 横向Kerr效应
磁致激发光散射（磁振子－光子散射）
回旋共感振谢你（的载观看流子、离子）
14
磁性测量
13
• 物理效应之三：磁－力（声）
磁力效应 磁致伸缩 旋磁效应
压磁效应 线性效应
横向Joule效应 Guillemin效应 Brackett效应
圆周效应 体效应
Joule效应 Barrett效应
核铁磁性
核反铁 磁性
核亚铁 磁性 －－ 7
磁性
6
• 物体的磁性（表观@内禀）
物理原理决定
制备工艺相关
尺寸效应（退磁因子） （天体基本粒子）
2019年9月13
感谢你的观看
结晶状态 显微结构 杂质状态
Fe 或者 铁 Co 或者 钴 8
磁性测量
7
• 磁性测量的现状
一、直接测量原子的磁矩
原子核磁矩？
真正测量单原子：磁圆（线）振二向色性
感谢你的观看
模拟技术 数字技术
19
磁性测量
18
• 磁性测量: 传统 仪 器
被测量
测量量具
均匀
非均匀
稳恒磁场 磁场传感器
Hall片、双线圈
磁 交变磁场 （Hall片、单线圈） Hall片、多线圈
通 杂散磁场 磁 场 传 感 器、磁 通 量 具、磁通门
磁矩
2019年9月13
各类磁强计
感谢你的观看
20
磁性测量
15
• 物理效应之五：磁－磁
磁结构确定
中子散射（衍射）
磁畴观测
磁振子相互作用
2019年9月13
Lorentz力 杂散磁场效应
感谢你的观看
Bitter（粉纹）法
磁场敏感器件
磁力（MF）显微法
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磁性测量
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• 磁相关共振
回旋共振 Landau能级
自旋共振 Zeeman能级
2019年9月13
回旋共振（载流子、离子）
Einstein－de Hass效应 Wiedemann效应 扭矩减小效应
磁秤（常用的有7种）
劲度系数效应
扭矩效应
转矩 交变梯度磁强计
201磁9年声9月效13 应
磁振子－声感子谢你相的互观看作用
15
磁性测量
14
• 物理效应之四：磁－热
磁致温差效应
磁热效应
磁卡效应
2019年9月13
感谢你的观看
16
磁性测量
32
磁结构与相互作用
再谈5
磁结构－有效方法不多－点阵分辨
1、磁结构的定义：
针对材料而言；原子磁矩的空间（几何）位置、相对取向。
2、比较有效的（直接）方法：
目前只有中子衍射是测定材料磁结构的有效方法。
3、其它可以使用的方法：
磁二色谱：元素分辨，提高空间位置分辨率

相变方法：磁共振、各种宏观磁性测量技术
2019年9月13
NMR、Mös感s谢b你au的e观r看谱
谨慎33
应该注意的问题
• 逻辑 如果A成立 B成立
原命题A：是如B果的A成充立分条B成件立；；B（是A是AB的的充必分要条条件）件
逆命题：如果B A成立；（A是B的必要条件）
设否命“题A：”如＝果“A不具成有立铁 磁B不性成”立；；（A“是BB”的必＝要“条存件）在磁滞
2019年9月13
蓝色：另有专题
Mössbauer效应、－介子自旋共振（ －SR）
中子衍射感（谢抑你的制观看电子的磁性散射）
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自旋与轨道磁矩的测量 再谈3
自由粒子的磁矩：－基本解决
中子、质子（氢离子）、电子、原子、离子、原子团
6、自由粒子的形成：（实现无相互作用的自由状态） 7、宏观磁性测量技术：可用－统计平均
凝聚体的电子自旋与轨道磁矩：
一般是磁性材料：－基本解决？
1、元素分辨的自旋与轨道磁矩：磁二色谱（XMD）
2、非元素分辨原子磁矩：中子散射、Mössbauer谱？
3、总体磁矩：1&2，宏观磁性测量。
2019年9月13
感谢你的观看
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自旋与轨道磁矩的测量 再谈4
凝聚体的原子核磁矩：－基本解决
原子核磁矩的测量途径：与自由粒子的原子核磁矩相同
自由粒子的磁矩：－基本解决
中子、质子（氢离子）、电子、原子、离子、原子团
12、 、电电子子自自Ca旋旋nd假理ida设论te（s：：fRoorGPbt.he.AreEt.mP.MoUCsrt.hebDlaeesianeru,bat纽iecfc（u约kl e和1石x9p溪S2er.8分imG）校eonu）tsdisnmpihty（sic1s925）； 3、12.. 电SM子teicr自hne－l旋sGone测－rla量Mcho实：rle验Sy实t（er验1n9－（221年G88e）7rl年：ac）电h实：子光自验传旋（播1922）
电子顺磁共振（EPR） 电子自旋共振（ESR） 铁磁共振（FMR） 亚铁磁共振（FiMR） 反铁磁共振（AFMR） 核磁共振（NMR） 感M谢ö你ss的ba观u看er效应
－SR
18
磁性测量
• 磁性测量: 技 术
信
信
信
信
信
号
号
号
号
号
发
变
采
传
存
生
换
集
输
储
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信 号 处 理
2019年9月13
电信号 光信号
怎么测量这些量 ？
如何保证正确性 ？
2019年9月13
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现有能力 潜在能力
标准、规程 原理、方法
量值溯源 量具检定
3
磁性
3
• 磁性的起源：原子固有磁矩
原子核 电荷：＋e 自旋： 1 磁矩： N
未成对电子
电子 电荷：－e 自旋： ½ 磁2矩019：年9月自13旋磁矩＋轨道磁矩