一种测磁样品杆、测磁系统及测磁方法技术方案

本申请公开一种测磁样品杆、测磁系统和测磁方法，所述测磁样品杆包括基板、多条金属电极线和多个金属插针，其中多条金属电极线形成在基板上，所述多条金属电极线与所述多个金属插针电性连接，当需要对待测磁样品进行磁性测量时，将待测磁样品安装到测磁样品杆上，所述待测磁样品通过多个金属电极线连接至金属插针，再通过金属插针连接到外部电源，形成闭合回路，当闭合回路中通过电流或施加电压时，对待测磁样品的磁性进行测试，从而得到待测磁样品的宏观磁性。也即，通过本发明专利技术提供的测磁样品杆，能够直接对待测磁样品进行加电测磁，实现了通过对待测磁样品原位施加电场或电流，表征样品的宏观磁性的目的。

A magnetic sample bar, magnetic measurement system and magnetic measurement method

The present application discloses a magnetic sample rod, a magnetic measuring system and a magnetic measuring method. The magnetic sample rod comprises a substrate, a plurality of metal electrode lines and a plurality of metal pins, wherein a plurality of metal electrode lines are formed on the substrate, and the plurality of metal electrode lines are electrically connected with the plurality of metal pins, and when the magnetic sample needs to be treated for feeding. In magnetic measurement, the magnetic sample to be measured is mounted on a magnetic sample pole. The magnetic sample to be measured is connected to a metal pin through a plurality of metal electrode wires, and then connected to an external power source through a metal pin to form a closed loop. When the current or voltage is applied in the closed loop, the magnetic properties of the magnetic sample to be measured are tested. The macroscopic magnetism of the magnetic sample to be measured is obtained. That is, the magnetometric sample rod provided by the invention can directly electrically measure the magnetism of the magnetometric sample, thereby realizing the purpose of characterizing the macroscopic magnetism of the sample by applying electric field or current in situ to the magnetic sample to be measured.

【技术实现步骤摘要】
一种测磁样品杆、测磁系统及测磁方法
本专利技术涉及材料性能测试
，尤其涉及一种测磁样品杆、测磁系统及测磁方法。
技术介绍
多铁材料是一类同时具有磁性、铁电性或铁弹性中至少两种性质的功能材料，其中以磁电耦合作为基础的磁电多铁材料尤其引人注目。磁电多铁材料因为可以用外磁场控制材料的铁电性，或外电场控制材料的铁磁性，在存储、逻辑运算和自旋电子学器件等方面显现出非常重要的潜在应用。对磁电多铁材料的表征方面，目前已经开发了一些测试手段，通常，将测试的体块材料或者薄膜样品安装在样品杆测试端的样品台上，使样品表面的电极与测试系统的底座欧姆连接，再将样品杆送入测试系统，抽真空后，在不同的温度和磁场条件下进行各种电输运的测试。现有技术中目前测磁方式均为通过改变外磁场来测量磁电多铁材料样品的介电、铁电性能，此类方法可以统称为正向磁电效应。即，通过外磁场变化来测样品的磁性。目前，还没有通过给样品施加直流或交流的电场或电流，来直接测试样品的磁性的装置。虽然，在微观尺度，已经有一些手段，比如利用压电力探针给样品局部施加偏置电场，然后用磁力探针去探测相应局部的磁畴变化。但是，目前在宏观尺度上，还没有通过对样品原位施加电场或电流，表征样品的宏观磁性的测试装置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种测磁样品杆、测磁系统及测磁方法，以补充现有技术中没有通过对样品原位施加电场或电流，表征样品的宏观磁性的测试装置的空白。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种测磁样品杆，包括：基板，所述基板包括相对设置第一端和第二端；位于所述基板上的多条金属电极线，多条所述金属电极线的长度方向沿所述基板的第一端指向第二端的方向，所述多条金属电极线之间相互绝缘；位于所述基板的第一端的多个金属插针，所述金属插针与所述金属电极线的一端一一对应电性连接；其中，所述基板、所述金属电极线和所述金属插针均为非磁性材质，所述基板用于搭载待测磁样品，多条所述金属电极线中的一条连接所述待测磁样品的一个表面，其余所述金属电极线的另一端与所述待测磁样品的另一表面相连，所述金属插针的另一端连接至外部电源，所述外部电源、所述金属插针、所述金属电极线和所述待测磁样品形成闭合回路。优选地，所述基板的第一端为快速插拔接口，所述快速插拔接口包括绝缘塑料端口，所述绝缘塑料端口环绕多个所述金属插针，对所述金属插针进行保护。优选地，所述基板的材质为塑料。优选地，所述基板的材质为氧化铝陶瓷。优选地，所述基板的材质为氮化铝陶瓷。本专利技术还提供一种测磁系统，包括：电源、控制装置、线圈、马达和测磁样品杆；其中，所述测磁样品杆为上面任意一项所述的测磁样品杆；所述测磁样品杆的金属插针与所述电源电性相连，所述测磁样品杆安装在所述马达下方；所述测磁样品杆的第二端穿过所述线圈，所述线圈与所述测磁样品杆上待测磁样品的位置对应设置；所述线圈与所述控制装置相连；所述控制装置与所述电源、所述马达相连；所述控制装置控制所述电源为所述测磁样品杆供电，对所述测磁样品杆加电，并控制所述马达带动所述测磁样品杆振动，使得所述线圈将磁信号转换为电信号反馈给所述控制装置，得到所述测磁样品杆上样品的磁性参数。优选地，所述测磁样品杆与所述电源之间还设置有多路开关，用于对所述测磁样品杆上的待测磁样品的导电电极进行选择。优选地，所述测磁样品杆的待测磁样品位置周围还设置有磁体，所述磁体用于改变所述测磁样品杆上待测磁样品的磁性。本专利技术还提供一种测磁方法，应用在上面所述的测磁系统中，所述测磁方法包括：将待测磁样品置于样品杆的基板上；将所述待测磁样品与所述金属电极线电性连接；将所述测磁样品杆安装到所述测磁系统的相应位置；对所述测磁样品杆上的待测磁样品加电，并控制马达启动；对所述待测磁样品进行磁性测量，得到磁性参数。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的测磁样品杆，包括基板、多条金属电极线和多个金属插针，其中多条金属电极线形成在基板上，所述多条金属电极线与所述多个金属插针电性连接，当需要对待测磁样品进行磁性测量时，将待测磁样品安装到测磁样品杆上，所述待测磁样品通过多个金属电极线连接至金属插针，再通过金属插针连接到外部电源，形成闭合回路，当闭合回路中通过电流或施加电压时，对待测磁样品的磁性进行测试，从而得到待测磁样品的宏观磁性。也即，通过本专利技术提供的测磁样品杆，能够直接对待测磁样品进行加电测磁，实现了通过对待测磁样品原位施加电场或电流，表征样品的宏观磁性的目的。另外，本专利技术还提供一种测磁系统，所述测磁系统包括电源、控制装置、线圈、马达和所述测磁样品杆，实现对待测磁样品原位施加电场或电流，表征样品的宏观磁性的目的。本专利技术还提供一种测磁方法，采用该方法，实现了对待测磁样品原位施加电场或电流，表征样品的宏观磁性的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种测磁样品杆的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的测磁样品杆的样品安装位置和接线示意图；图3为本专利技术实施例提供的测磁样品杆的电场或电流引入接口示意图；图4为本专利技术实施例提供的关于测磁样品杆空载情况下的磁滞回线M-H背底信号；图5为本专利技术实施例提供的关于铁磁/铁电复合薄膜样品的磁矩随外电场的M-E曲线；图6为本专利技术实施例提供的一种测磁系统结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的多电极开关的示意图；图8为本专利技术实施例提供的铁磁/铁电复合薄膜样品的多电极开关信号变化曲线；图9为本专利技术实施例提供的另一种测磁系统结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的一种测磁方法流程示意图。具体实施方式由于磁电多铁材料的宏观磁性受外界磁场的改变而变化，因此，现有技术中通常通过改变外界磁场来测试磁电多铁材料的宏观磁性，基于此，现有技术中通用测磁设备均为改变外磁场的设备。近年来，磁电多铁材料发展迅猛，对电控磁的测试需求也应运而生并不断完善，但是现有技术中还没有加电测磁设备，而且由于测量磁性时，需要以一定频率振动磁电多铁样品，在安装加电设备时，存在接口稳定性和干扰等问题。基于此，本专利技术提供的一种测磁样品杆，包括：基板，所述基板包括相对设置第一端和第二端；位于所述基板上的多条金属电极线，多条所述金属电极线的长度方向沿所述基板的第一端指向第二端的方向，所述多条金属电极线之间相互绝缘；位于所述基板的第一端的多个金属插针，所述金属插针与所述金属电极线的一端一一对应电性连接；其中，所述基板、所述金属电极线和所述金属插针均为非磁性材质，所述基板用于搭载待测磁样品，多条所述金属电极线中的一条连接所述待测磁样品的一个表面，其余所述金属电极线的另一端与所述待测磁样品的另一表面相连，所述金属插针的另一端连接至外部电源，所述外部电源、所述金属插针、所述金属电极线和所述待测磁样品形成闭合回路。本专利技术提供的测磁样品杆，包括基板、多条金属电极线和多个金属插针，其中多条金属电极线形成在基板上，所述多条金属电极线与所述多个金属插针电性连接，当需要对待测磁样品进行磁性测量时，将待测磁样品安装到测磁样品杆上，所述待测磁样品通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测磁样品杆，其特征在于，包括：基板，所述基板包括相对设置第一端和第二端；位于所述基板上的多条金属电极线，多条所述金属电极线的长度方向沿所述基板的第一端指向第二端的方向，所述多条金属电极线之间相互绝缘；位于所述基板的第一端的多个金属插针，所述金属插针与所述金属电极线的一端一一对应电性连接；其中，所述基板、所述金属电极线和所述金属插针均为非磁性材质，所述基板用于搭载待测磁样品，多条所述金属电极线中的一条连接所述待测磁样品的一个表面，其余所述金属电极线的另一端与所述待测磁样品的另一表面相连，所述金属插针的另一端连接至外部电源，所述外部电源、所述金属插针、所述金属电极线和所述待测磁样品形成闭合回路。

【技术特征摘要】
1.一种测磁样品杆，其特征在于，包括：基板，所述基板包括相对设置第一端和第二端；位于所述基板上的多条金属电极线，多条所述金属电极线的长度方向沿所述基板的第一端指向第二端的方向，所述多条金属电极线之间相互绝缘；位于所述基板的第一端的多个金属插针，所述金属插针与所述金属电极线的一端一一对应电性连接；其中，所述基板、所述金属电极线和所述金属插针均为非磁性材质，所述基板用于搭载待测磁样品，多条所述金属电极线中的一条连接所述待测磁样品的一个表面，其余所述金属电极线的另一端与所述待测磁样品的另一表面相连，所述金属插针的另一端连接至外部电源，所述外部电源、所述金属插针、所述金属电极线和所述待测磁样品形成闭合回路。2.根据权利要求1所述的测磁样品杆，其特征在于，所述基板的第一端为快速插拔接口，所述快速插拔接口包括绝缘塑料端口，所述绝缘塑料端口环绕多个所述金属插针，对所述金属插针进行保护。3.根据权利要求1所述的测磁样品杆，其特征在于，所述基板的材质为塑料。4.根据权利要求1所述的测磁样品杆，其特征在于，所述基板的材质为氧化铝陶瓷。5.根据权利要求1所述的测磁样品杆，其特征在于，所述基板的材质为氮化铝陶瓷。6.一种测磁系统，其特征在于，包括：电源、控制装置、线圈、马达和测磁样品杆；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆亚林，王建林，傅正平，黄浩亮，陈泽志，崔佳萌，彭冉冉，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34