一种短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置制造方法及图纸

一种短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置，属于磁性材料测试技术领域。包括底座、外线圈、内线圈、载物平台、短路微带线夹具，外线圈和内线圈为同轴的空心圆柱线圈，内线圈位于外线圈内部，外线圈设置于底座之上，载物平台设置于内线圈的内侧，短路微带线夹具放置于载物平台之上，所述外线圈和内线圈的中心轴以及载物平台与水平面有一夹角α。本发明专利技术装置通过两个同轴的空心圆柱线圈形成中心磁场，无需采用电磁铁，体积小，重量轻，功耗低，且较少的线圈就能实现较大的中心磁场，成本低；本发明专利技术装置在线圈损坏时不用更换整个测试系统，只需对相应部分线圈进行更换，使用方便，且工作电压低。

【技术实现步骤摘要】
一种短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置
本专利技术属于磁性材料测试
，具体涉及一种采用短路微带线法测试薄膜的复数磁导率的装置。
技术介绍
微波磁导率是表征磁性材料中磁矩对微波信号的响应能力，一般是复数；准确测量材料的复数磁导率对其高频特性分析和应用具有重要意义。在测量磁导率的同时，需要对测试样品外加磁场，否则薄膜会处于不定量的无磁或剩磁状态而对薄膜内磁矩排布和机理分析产生障碍，同时变化的外加场还可以改变相应机理共振峰的位置，从而确定薄膜内自旋波模式。软磁薄膜中的磁矩一致排列时，或者说具有面内单轴各向异性时，在微波磁场垂直磁矩作用下，软磁薄膜会产生复数磁导率，当微波频率和磁矩进动的固有频率一致时就会出现共振吸收现象。由于磁矩进动存在阻尼，共振吸收峰有一定的半高宽，因此，目前对复数磁导率的测量主要利用各种传输线进行。短路微带线法是一种常用的测试薄膜复数磁导率的方法，测试时通常采用两个较大的电磁铁加载于夹具两端，电磁铁功耗大，成本高，体积大，不便于移动。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
存在的缺陷，提出了一种新型的短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置。本专利技术装置体积小，重量轻，成本低，且工作电压低。本专利技术的技术方案如下：一种短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置，包括底座1、外线圈2、内线圈3、载物平台4、短路微带线夹具6，所述外线圈2和内线圈3均为空心圆柱线圈，且具有相同的中心轴，所述内线圈3位于外线圈2内部，外线圈2设置于底座1之上，载物平台4设置于内线圈的内侧，短路微带线夹具6放置于载物平台4之上，所述外线圈2和内线圈3的中心轴以及载物平台与水平面有一夹角α。进一步地，所述外线圈2和内线圈3上方设置小孔5，以便于放入高斯计探头，测量线圈内部的磁场强度。进一步地，所述外线圈2和内线圈3的中心轴以及载物平台4与水平面的夹角α为10°～30°。进一步地，所述短路微带线夹具的上端通过同轴线连接矢量网络分析仪的测试端口，内线圈和外线圈的两端分别连接电源，高斯计通过线圈上方的小孔5放置于内线圈内部，调制完成后，按照短路微带线测薄膜复磁导率方法测试得到薄膜的复数磁导率，仅在实际微波场测试过程中开启电源，使内线圈和外线圈产生相同方向的磁场，调节磁场的大小到所需磁场。进一步地，本专利技术装置可根据短路微带线夹具的尺寸进行调整，外线圈和内线圈的匝数也可根据实际应用调整。本专利技术的有益效果为：本专利技术装置通过两个同轴的空心圆柱线圈形成中心磁场，无需采用电磁铁，体积小，重量轻，功耗低，且较少的线圈就能实现较大的中心磁场，成本低；本专利技术装置在线圈损坏时不用更换整个测试系统，只需对相应部分线圈进行更换，使用方便，且工作电压低。附图说明图1为本专利技术短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置中外线圈、内线圈、载物平台和短路微带线夹具组成的结构的正视图；其中，2为外线圈，3为内线圈，4为载物平台，6为短路微带线夹具；图2为本专利技术短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置的侧视图；其中，1为底座，2为外线圈，5为小孔；图3为实施例中采用短路微带线法测薄膜磁导率时外加不同强度磁场的薄膜复数磁导率实部的测试结果；图4为实施例中采用短路微带线法测薄膜磁导率时外加不同强度磁场的薄膜复数磁导率虚部的测试结果。具体实施方式下面结合附图和实施例，详述本专利技术的技术方案。本专利技术短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置如图1和图2所示，包括底座1、外线圈2、内线圈3、载物平台4、短路微带线夹具6，所述外线圈2和内线圈3均为空心圆柱线圈，且具有相同的中心轴，所述内线圈3位于外线圈2内部，外线圈2设置于底座1之上，载物平台4设置于内线圈的内侧，短路微带线夹具放置于载物平台4之上，所述外线圈2和内线圈3的中心轴以及载物平台与水平面有一夹角α，所述底座1的底面与水平面平行，上表面与水平面的夹角为α，以保证内线圈和外线圈放置于底座之上后其中心轴与水平面之间的夹角为α。进一步地，所述外线圈2和内线圈3上方设置小孔5，以便于放入高斯计探头，测量线圈内部的磁场强度。进一步地，所述外线圈2和内线圈3的中心轴以及载物平台4与水平面的夹角α为10°～30°。进一步地，所述底座1的下表面与水平面平行，上表面采用胶水与外线圈固定，外线圈2与内线圈3之间的距离为1～10mm，内线圈的内径为短路微带线夹具宽度的1.5～2倍。进一步地，所述外线圈和内线圈通过绝缘线捆绑，或者分别设置于绝缘空心圆柱的内侧和外侧等方式进行固定。进一步地，所述外线圈2和内线圈3独立工作，两端分别连接电源，使得外线圈2和内线圈3产生相同方向的磁场。进一步地，所述短路微带线夹具的上端通过同轴线连接矢量网络分析仪的测试端口，内线圈和外线圈的两端分别连接电源，高斯计通过线圈上方的小孔5放置于内线圈内部，调制完成后，按照短路微带线测薄膜复磁导率方法测试得到薄膜的复数磁导率，仅在实际微波场测试过程中开启电源，使内线圈和外线圈产生相同方向的磁场，调节磁场的大小到所需磁场。进一步地，本专利技术装置可根据短路微带线夹具的尺寸进行调整，外线圈和内线圈的匝数也可根据实际应用调整。实施例采用0.5mm漆包线制备内线圈3和外线圈2，其中，内线圈3的内径为3cm，匝数为400匝，外线圈2的内径为4cm，匝数为400匝；将内线圈3和外线圈2采用绝缘线捆绑固定后用胶水粘在底座1上表面，载物平台4固定于内线圈内侧，短路微带线夹具放置于载物平台上，底座上表面与水平面的夹角为10°，从而外线圈2和内线圈3的中心轴以及载物平台与水平面的夹角均为10°，所述载物平台与内线圈下方之间的距离为1cm。短路微带线夹具的上端通过同轴线连接矢量网络分析仪的测试端口，内线圈和外线圈的两端分别连接电源，高斯计通过线圈上方的小孔5放置于内线圈内部，调制完成后，具体按照短路微带线测薄膜复磁导率的方法进行测试：首先将基片放入夹具中，进行基底测试；基底测试完成后，取出基片，放入待测薄膜，打开线圈控制电源，通过调节电流和读取高斯计读数使线圈内部产生5mT、10mT和15mT的磁场，分别在上述磁场下进行薄膜复磁导率的测试。图3和图4分别为实施例中采用短路微带线法测薄膜磁导率时外加不同强度磁场的薄膜复数磁导率实部和虚部的测试结果。由图3和4可知，本专利技术短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置可测试0～15mT磁场下薄膜的复数磁导率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置，包括底座(1)、外线圈(2)、内线圈(3)、载物平台(4)、短路微带线夹具(6)，所述外线圈(2)和内线圈(3)均为空心圆柱线圈，且具有相同的中心轴，所述内线圈(3)位于外线圈(2)内部，外线圈(2)设置于底座(1)之上，载物平台(4)设置于内线圈的内侧，短路微带线夹具(6)放置于载物平台(4)之上，所述外线圈(2)和内线圈(3)的中心轴以及载物平台与水平面有一夹角α。

【技术特征摘要】
1.一种短路微带线法测试薄膜复数磁导率的装置，包括底座(1)、外线圈(2)、内线圈(3)、载物平台(4)、短路微带线夹具(6)，所述外线圈(2)和内线圈(3)均为空心圆柱线圈，且具有相同的中心轴，所述内线圈(3)位于外线圈(2)内部，外线圈(2)设置于底座(1)之上，载物平台(4)设置于内线圈的内侧，短路微带线夹具(6)放置于载物平台(4)之上，所述底座(1)的下表...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佩珩，罗小嘉，王昕，谢建良，邓龙江，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51