居里温度.docx

钙钛矿镭氧化物居里温度的测定
物理系王润之081211020
摘要：本文阐述了居里温度的物理意义、测量方法以及钙钛矿猛氧化物的物理性质，并通过实验测得了钙钛矿猛氧化物样品的U-T曲线，从而求得了其居里温度，最后对实验结果进行了分析与讨论铁磁性，而补偿线圈B中无样品，反串联的次级线圈感应输出信号强度正比于铁磁样品的磁化强度;当温度升到Tc以上时，探测线圈A中的钙钛矿样品呈顺磁性，和补偿线圈中空气的磁性相差无儿，反串联的次级线圈感应输出信号强度儿乎变为零。因此，在样品温度升高时，在Tc附近随着磁性的突然变化锁定放大器的输出信号强度应有一个比较陡峭的下降过程，由此可以测定居里温度Tc。
图二样品和测试线圈支架示意图
测试系统如图3所示。
图三居里温度测量方框
通过测定1、L两点间电动势的平均值，即可求出样品的磁化强度，理由如
下：
对于线圈A有
Ba=（H+M）
对于线圈B有
Bb=njH
根据法拉第电磁感应定律
dF
e=•——
dt
分别对线圈A和线圈B有
dNQIP
dH
£b=乔
其中A是次级螺线管的横截面积，则在1与L两端的电势差为U=◎-印
所以
dM
dt
而在测量时会对1与L两端的电压求平均，即
—1
U=亍QUdt=•
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。
三、实验内容
（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二10,A二6,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°C左右。
（4）°C为步长，调节频率分别为lKHz,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。
四、数据记录及处理
实验中，测得了温度及其对应信号电压的数据，见表一。
T/°C
U/V
T/°C
U/V
T/°C
U/V
T/°C
U/V
23
-
25
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-

-
29
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35
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30
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36
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37
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T/°C
U/V
T/°C
U/V
T/°C
U/V
T/°C
U/V
24
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26
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32
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38
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27
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33
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39
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28
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34
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40
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表一U-T曲线测量数据
以温度T为横坐标，信号电压的绝对值|U|为纵坐标，描点作图，即得U-T曲线，如图四所示。由于输出信号强度正比于铁磁样品的磁化强度，因此，图四中的U-T曲线可看作M-T曲线，即磁化强度与温度的关系曲线。
图四U-T曲线
利用Origin对图四曲线进行多项式拟合，可得拟合公式为U(T)=-+-+~4XT4-~6XT5,,可见实验数据与拟合曲线相关度很高，其分布满足多项式方程。拟合曲线如图五所示。
-
-
-
>
-
-
Model
Polynomial
-Square

Value
StandardError
Intercept


B1
•1733834
276663
B2

018106