获取磁性材料的磁学性质的方法

摘要

一种以内存为暂存媒介、专用于PPMS的批量获取磁性材料的M-T曲线、ΔS-T曲线的方法，建议分类号为G01N 27/72。本发明既不是对现有热力学理论的改进，也不是对现有磁熵变的计算机计算方法作出的算法改进，而是以内存为暂存媒介，专门针对利用PPMS系统进行磁性材料的测量得到磁矩—磁场—温度测试数据进行技术处理而得到测量磁性材料的磁熵变的技术方案，解决了现有技术中根据PPMS测量得到的数据难以获得磁性材料的M-T曲线、ΔS-T曲线的难题。

主权项

一种以内存为暂存媒介、专用于PPMS的批量获取磁性材料的M‑T曲线、ΔS‑T曲线的方法，其特征在于：该方法仅用于以美国Quantum Design公司的PPMS综合物性测量系统进行磁性材料的磁学性质测量；且，包括如下步骤：在测量之前利用虚拟硬盘软件在用于数据处理的计算机的内存中划分出部分容量以虚拟成一个虚拟硬盘，所述虚拟硬盘软件包括但不限于：Ramdisk、FacnyCache、VSuite Ramdisk、Primo Ramdisk、Dataram RAMDisk、Buffalo Ramdisk、AMD Radeon RAMDisk等；在所述计算机的内存中划分出的用于虚拟硬盘的容量不低于10MB，所述计算机可以是单独用于测试数据处理的计算机，也可以是PPMS系统的控制计算机；然后开始测量及数据处理步骤：A、按照符合PPMS操作规范的流程，称量将待测试的磁性材料的质量，记录下该质量值，将待测试的磁性材料装入PPMS测量系统中；B、在PPMS的控制计算机上设定测试的温度序列值，各个测试温度成等间距序列，间隔为ΔT；设定测试的磁场强度，这里所述的磁场强度是指磁滞回线中的磁场强度的绝对值的最大值，磁场从0增加到正向最大值，再逐渐变化到负向最大值，然后再逐渐回到正向最大值；在每一个设定的测试温度下，磁性材料均历经同样的所述磁场扫描；C、在给定温度下给磁性材料施加一随时间变化的外磁场H，测量在所述温度下的第一条M‑H曲线(也可以称为M‑H磁滞回线、磁化曲线)；上述测试完成后，使温度增加或减少一固定值，即温度等步长地增大或减小，重复进行上述测量步骤；在每次测量过程中温度保持恒定不变；依次逐次测量磁性材料的M‑H曲线，直至完成所设定的所有温度序列下的M‑H曲线；依照PPMS操作规范的流程，导出所测试材料的所有数据，除标题行外，每一行数据包括测试温度值、所施加的外磁场强度、所测磁性材料的磁矩；D、以步骤D)执行时的日期时间“年‑月‑日‑时‑分‑秒”作为当次数据技术处理时数据暂存的文件夹名称，来建立一用来存储数据文件的文件夹，后续步骤D‑G)中存储数据文件时均存储在该文件夹下；将步骤C)测试得到的数据文件复制入虚拟硬盘中；然后将步骤C测试得到的实测数据分割为按温度组合(M‑H)_T、但H间隔不均匀的实测数据；E)以虚拟硬盘为数据暂存介质，将步骤D得到的按各个温度T单独存储、且磁场强度H间隔不均匀的(M‑H)_T实测数据转换、存储为按指定磁场强度H序列单独存储、且H值间隔均匀的(M‑H)_T数据文件：获得指定等间距H序列下的一系列的(M‑T)_H数据文件，根据步骤D分割得到的代表不同温度下测量得到的(M‑H)_T数据文件，利用计算机按照指定的H变化步长ΔH即对指定H序列进行数据采样，获得指定H序列下的一系列的(M‑T)_H数据文件；F、依次逐行读取步骤E)得到的H值间隔均匀的(M‑H)_T数据文件，求解每一个H值下的M对温度T的偏导数G、指定T序列，T序列可以是步骤B)中所设定的T序列，或者是步骤B中所设定的T 序列的子集；设定积分公式中的积分下限和上限；依次逐行读取步骤F中建立的数据文件，对步骤F)中得到的一系列数据曲线在指定条件下求积分，得到指定T序列下的一系列的ΔS‑T数据；H、关闭上述所有步骤中读、写过的数据文件；I、将虚拟硬盘中的所有数据文件转存到计算机外存储器中，所述外存储器包括内置硬盘、移动硬盘、U盘、数据存储卡等；所述H指PPMS系统导出的数据文件中的物理量Magnetic Field，即外加磁场强度；所述M指PPMS系统导出的数据文件中的物理量Moment，即磁性材料的磁矩；所述T指PPMS系统导出的数据文件中的物理量Temperature，即测试温度；所述S指磁性材料的磁熵。