パルス磁場勾配を用いた超高感度帯磁率測定法の開発

脉冲磁场梯度超灵敏磁化率测量方法的开发

基本信息

批准号：
03640311
负责人：
吉田立
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03640311/
关键词：
帯磁率測定反磁性常磁性パルス強磁場磁場勾配 SQUID

项目摘要

パルスマグネットによる強磁場生成はポピュラ-になったが、本研究はマグネットが生成する磁場勾配が非常に大きいことに着目し、そこへ置かれた試料のパルス磁場発生の運動を観測するという簡便でユニ-クな方法により、超高感度で帯磁率測定を行う装置の開発を目的としている。本年度の開発作業は以下の2点に集中して行った。1点は、パルスマグネットの作成である。感度をよくするためには、パルス幅の長いマグネットが有効である。最高磁場140kOeパルス幅700msecの多層巻線コイルのマグネットを自作した。2点めは、試料の受ける力積の精密測定装置を開発である。振動系として、磁場の継続時間より周期の長い天秤システムを作成した。天秤は細い石英棒製とし、試料は天秤の一端にポリエチレン製のバスケットに入れる。このバスケットの帯磁率をキャンセルするために、2個のバスケットをマグネットの上下の両端に設置し、両者の差分を測定する方法を採用した。検出系は、レ-ザ-光による微小距離計を使用した。天秤には非接触で、先端の移動量の最小分解能2μmが得られた。これらの総合的評価のために、既知の帯磁率の標準サンプルに付いて測定を行った。1.5mgのMohr塩を用いた例では、30V充電で400μmの振幅が得られ、これらのデ-タに基づくと10^<-11>emuが分解能となる。さらに、磁場強度は5倍以上上げられるので分解能は20倍以上さらによくなることが期待できる。これは、当初の目標値:SQUID磁力計よりも100倍以上感度をはるかに凌賀する。これらの成果については、学会での発表を3月末に行う。論文投稿についても準備中である。さらに、磁場強度を上げて感度の向上、試料の温度変化測定などを押し進める。

通过脉冲磁体产生强磁场已经变得很流行，但这项研究的重点是磁体产生的极大磁场梯度，并使用一种简单的方法来观察放置在那里的样品在产生脉冲磁场时的运动。目的是开发一种使用独特方法以超高灵敏度测量磁化率的装置。今年的发展工作重点是以下两点。其中一点是脉冲磁铁的产生。为了提高灵敏度，具有长脉冲宽度的磁体是有效的。我制作了一个多层线圈磁铁，最大磁场为140kOe，脉冲宽度为700msec。第二个目标是开发一种精确测量施加在样品上的脉冲的装置。作为一个振荡系统，我们创建了一个平衡系统，其周期比磁场的持续时间长。天平由一根细石英棒制成，样品放置在天平一端的聚乙烯篮中。为了抵消篮子的磁化率，我们在磁铁的上下两端安装了两个篮子，并测量了它们之间的差异。检测系统使用使用激光的微型测距仪。不与天平接触，尖端移动量的最小分辨率为 2 μm。对于这些综合评估，对具有已知磁化率的标准样品进行测量。在使用1.5mg莫尔盐的示例中，30V充电给出400μm的振幅，基于这些数据给出10^-11emu的分辨率。此外，由于磁场强度可提高5倍以上，预计分辨率将提高20倍以上。这远远超过了最初的目标值：超过 SQUID 磁力计灵敏度的 100 倍。这些结果将在三月底的学术会议上公布。我们还准备提交论文。此外，我们将增加磁场强度以提高灵敏度并测量样品的温度变化。