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居里温度的测定-实验报告
钙钛矿锰氧化物居里温度的测定
摘 要：本文阐述了居里温度的物理意义及测量方法，测定了钙钛矿锰氧化物样品在不同实验条件下的居里温度，最后对本实验进行了讨论。
关键词：居里温度，钙钛矿锰氧化物
居里温度的测定-实验报告
钙钛矿锰氧化物居里温度的测定
摘 要：本文阐述了居里温度的物理意义及测量方法，测定了钙钛矿锰氧化物样品在不同实验条件下的居里温度，最后对本实验进行了讨论。
关键词：居里温度，钙钛矿锰氧化物，磁化强度，交换作用
1. 引言
磁性材料的自发磁化来自磁性电子间的交换作用。在磁性材料内部，交换作用总是力图使原子磁矩呈有序排列：平行取向或反平行取向。但是随着温度升高，原子热运动能量增大，逐步破坏磁性材料内部的原子磁矩的有序排列，当升高到一定温度时，热运动能和交换作用能量相等，原子磁矩的有序排列不复存在，强磁性消失，材料呈现顺磁性，此即居里温度。
不同材料的居里温度是不同的。材料居里温度的高低反映了材料内部磁性原子之间的直接交换作用、超交换作用、双交换作用。因此，深入研究和测定材料的居里温度有着重要意义。
2. 居里温度的测量方法
测量材料的居里温度可以采用许多方法。常用的测量方法有：
（1）通过测量材料的饱和磁化强度的温度依赖性得到Ms-T曲线，从而得到Ms降为零时对应的居里温度。这种方法适用于那些可以用来在变温条件下直接测量样品饱和磁化强度的装置，例如磁天平、振动样品磁强计以及SQUID等。
（2）通过测定样品材料在弱磁场下的初始磁导率μi的温度依赖性，利用霍普金森效应，确定居里温度。
（3）通过测量其他磁学量（如磁致伸缩系数等）的温度依赖性求得居里温度。
（4）通过测定一些非磁学量如比热、电阻温度系数、热电势等随温度的变化，随后根据这些非磁学量在居里温度附近的反常转折点来确定居里温度。
3. 钙钛矿锰氧化物
钙钛矿锰氧化物指的是成分为R1-xAxMnO3(R是二价稀土金属离子，A为一价碱土金属离子)的一大类具有ABO3型钙钛矿结构的锰氧化物。理想的ABO3型(A为稀土或碱土金属离子，B为Mn离子)钙钛矿具有空间群为Pm3m的立方结构，如以稀土离子A作为立方晶格的顶点，则Mn离子和O离子分别处在体心和面心的位置，同时，Mn离子又位于六个氧离子组成的Mn06八
因此对1与1`两端电压平均值的测量值，即可反映所测样品中磁化强度M的值。
5. 实验步骤
（1）将上述样品室置于有温控装置的水槽中。
（2）按图3连接好相应的线路，并设置锁定放大器的参数：积分时间10ms，放大倍数P=10，A=6，模式为“模值”。
（3）开启搅拌器，不断调节水槽的加热温度，保持水与样品室温差为5℃左右。
（4）℃为步长，调节频率分别为1KHz，2KHz，3KHz，记录积分电压和对应时刻样品的温度。
（5）待超过居里温度后，数据变化平缓后停止实验。
6. 数据处理与分析
按照惯例，将M-T曲线（对于本实验，就是U-T曲线）上斜率最大点对应的温度作为居里温度。以下作出信号发生器输出频率为f1=1kHz时的U-T曲线，并进行多项式拟合。进而求出各点导数，作dU/dT-T图。最后确定导数的极值点。
实验参数
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