一種磁場施加裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種磁場施加裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]磁場施加裝置是一種提供磁場的裝置，可應(yīng)用于許多領(lǐng)域。但是目前的磁場施加裝置多分為直流磁場施加裝置與交流磁場施加裝置，因此設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、功能靈活，能夠同時提供直流磁場與交流磁場的磁場施加裝置則具有重要的意義。
[0003]例如，隨著納米科技的發(fā)展，對微納信號的測試手段的要求越來越強烈。掃描探針顯微鏡的使用極大提高了研宄人員認(rèn)知微納世界的能力。微納器件在使用過程中會受到來自外界的各種作用，包括磁作用，電場作用，光作用和熱作用等，微納器件的性能在這些外場的作用下，會發(fā)生怎樣的改變是人們普遍關(guān)心的問題。但是現(xiàn)有的掃描探針顯微鏡上的磁場施加裝置存在著施加磁場不夠大、且只有單一磁場等缺點，無法滿足原位研宄磁場作用下微納器件性能的變化。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種磁場施加裝置，利用該裝置能夠?qū)悠诽峁┲绷鞔艌龌蚪涣鞔艌觥?br>[0005]本實用新型的技術(shù)方案為:一種磁場施加裝置，包括永磁體、軟磁體以及線圈；
[0006]永磁體，用于產(chǎn)生直流磁場；
[0007]軟磁體，與永磁體構(gòu)成磁回路，用于將永磁體產(chǎn)生的直流磁場進行導(dǎo)磁；
[0008]線圈，繞行在軟磁體上，用于產(chǎn)生交流磁場；
[0009]工作狀態(tài)時，永磁體產(chǎn)生的直流磁場經(jīng)軟磁體導(dǎo)磁，形成導(dǎo)磁后的直流磁場，將樣品置于該導(dǎo)磁后的直流磁場中，樣品受到直流磁場作用；向線圈施加交變電流，形成交流磁場，樣品受到交流磁場作用。
[0010]本實用新型中，永磁體相對于軟磁體的方位角可調(diào)。永磁體產(chǎn)生直流磁場，軟磁體將該直流磁場導(dǎo)磁至一定區(qū)域，該導(dǎo)磁程度決定于永磁體與軟磁體的親合角度，即，永磁體的磁力線穿過軟磁體的程度。調(diào)整永磁體相對于軟磁體的方位角，使永磁體的磁力線穿過軟磁體的程度越大，則耦合角度越大，導(dǎo)磁后的直流磁場的磁場強度越大。因此，通過改變永磁體相對于軟磁體的方位角可以改變導(dǎo)磁后的直流磁場的大小。
[0011]所述的永磁體材料不限，包括鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、永磁鐵氧體、稀土鈷永磁材料、釹鐵硼永磁材料，以及復(fù)合磁性材料等中的一種材料或幾種的混合材料。
[0012]所述的軟磁體材料不限，包括鐵硅系合金、鐵鋁系合金、鐵硅鋁系合金、鎳鐵系合金、鐵鈷系合金、軟磁鐵氧體、非晶態(tài)軟磁合金，以及超微晶軟磁合金等中的一種材料或幾種的混合材料。
[0013]作為一種實現(xiàn)方式，軟磁體由彎曲型的軟磁體與彎曲型的第二軟磁體組成；第一軟磁體的一端為Al，另一端為A2，第二軟磁體的一端為BI，另一端為B2;永磁體位于第一軟磁體的Al端與第二軟磁體的BI端之間，與第一軟磁體、第二軟磁體形成磁回路；樣品位于第一軟磁體的A2端與第二軟磁體的B2端之間；線圈繞行在第一軟磁體與第二軟磁體上。工作狀態(tài)時，永磁體產(chǎn)生的直流磁場經(jīng)第一軟磁體與第二軟磁體導(dǎo)磁，形成導(dǎo)磁后的直流磁場E1’，向線圈施加交變電流，形成交流磁場E2，因此，樣品受到交流磁場E2作用。
[0014]永磁體相對于第一軟磁體與第二軟磁體的方位角可調(diào)。直流磁場E1’決定于永磁體相對于軟磁體的耦合角度，即，永磁體的磁力線穿過第一軟磁體與第二軟磁體的程度。調(diào)整永磁體相對于第一軟磁體與第二軟磁體的方位角，使永磁體的磁力線穿過第一軟磁體的程度越大，則耦合角度越大，導(dǎo)磁后的直流磁場E1’的磁場強度越大。因此，通過改變永磁體相對于第一軟磁體與第二軟磁體的方位角可以改變導(dǎo)磁后的直流磁場E1’的大小。作為優(yōu)選，以永磁體為中心，第一軟磁體與第二軟磁體呈幾何對稱放置。
[0015]綜上所述，本實用新型利用永磁體和軟磁體的耦合實現(xiàn)對樣品施加直流磁場，能夠產(chǎn)生大于1500 Oe以上的直流磁場，同時，還能夠?qū)悠肥┘咏涣鞔艌?，因此是一種多功能磁場施加裝置，功能靈活，使用方便，具有良好的應(yīng)用前景，例如，用于納米磁-電-熱多參量耦合原位探測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠原位、同步、實時地探測樣品在直流或交流磁場作用下的磁學(xué)性質(zhì)，以及電學(xué)性質(zhì)和/或熱學(xué)性質(zhì)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例1中的磁場施加裝置工作狀態(tài)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例2中的磁場施加裝置工作狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本實用新型的理解，而對其不起任何限定作用。
[0019]圖1與圖2的附圖標(biāo)記為:101-樣品，102-第一軟磁體，103-線圈，104-永磁體，105-第二軟磁體。
[0020]實施例1:
[0021]如圖1所示，磁場施加裝置包括永磁體104、軟磁體以及線圈103。軟磁體由彎曲型的第一軟磁體102與彎曲型的第二軟磁體105組成。第一軟磁體102的一端為Al，另一端為A2，第二軟磁體105的一端為BI，另一端為B2。永磁體104位于第一軟磁體102的Al端與第二軟磁體105的BI端之間，與第一軟磁體102與第二軟磁體105形成磁回路。以永磁體104為中心，第一軟磁體102與第二軟磁體105呈幾何對稱放置。
[0022]樣品101位于第一軟磁體102的A2端與第二軟磁體105的B2端之間。線圈103繞行在第一軟磁體102與第二軟磁體105上，其一端位于第一軟磁體102的Al端，另一端位于第二軟磁體105的BI端。
[0023]工作狀態(tài)時，永磁體I產(chǎn)生的直流磁場El經(jīng)軟磁體21與軟磁體22導(dǎo)磁，形成導(dǎo)磁后的直流磁場E1’。向線圈3施加交變電流，形成交流磁場E2。因此，樣品4能夠受到直流磁場EI’或交流磁場E2作用。
[0024]本實施例中，直流磁場E1’決定于永磁體I相對于軟磁體2的的耦合角度，即，永磁體I的磁力線完全穿過第一軟磁體102與第二軟磁體105，即耦合角度最大，導(dǎo)磁后的直流磁場E1’的磁場強度最大，為2000 Oe0
[0025]實施例2:
[0026]本實施例中，磁場施加裝置與實施例其中的磁場施加裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同的是，如圖2所示，改變永磁體104相對于102與第二軟磁體105的方位角，使永磁體104的磁力線不穿過第一軟磁體102與第二軟磁體105，即耦合角度最小，導(dǎo)磁后的直流磁場ΕΓ的磁場強度最小，為O 0e。
[0027]以上所述的實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本實用新型的具體實施例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補充或類似方式替代等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種磁場施加裝置，其特征是:包括永磁體、軟磁體以及線圈； 永磁體用于產(chǎn)生直流磁場； 軟磁體與永磁體構(gòu)成磁回路，用于將永磁體產(chǎn)生的直流磁場進行導(dǎo)磁； 線圈繞行在軟磁體上，用于產(chǎn)生交流磁場； 工作狀態(tài)時，永磁體產(chǎn)生的直流磁場經(jīng)軟磁體導(dǎo)磁，形成導(dǎo)磁后的直流磁場，將樣品置于該導(dǎo)磁后的直流磁場中，樣品受到直流磁場作用；向線圈施加交變電流，形成交流磁場，樣品受到交流磁場作用。
2.如權(quán)利要求1所述的磁場施加裝置，其特征是:永磁體相對于軟磁體的方位角可調(diào)。
3.如權(quán)利要求1所述的磁場施加裝置，其特征是:軟磁體由彎曲型的軟磁體與彎曲型的第二軟磁體組成；第一軟磁體的一端為Al，另一端為A2，第二軟磁體的一端為BI，另一端為B2 ;永磁體位于第一軟磁體的Al端與第二軟磁體的BI端之間，與第一軟磁體、第二軟磁體形成磁回路；樣品位于第一軟磁體的A2端與第二軟磁體的B2端之間；線圈繞行在第一軟磁體與第二軟磁體上。
4.如權(quán)利要求3所述的磁場施加裝置，其特征是:以永磁體為中心，所述的第一軟磁體與第二軟磁體呈幾何對稱放置。
【專利摘要】本實用新型提供一種磁場施加裝置。該裝置包括永磁體、軟磁體以及線圈；軟磁體與永磁體構(gòu)成磁回路，用于將永磁體產(chǎn)生的直流磁場進行導(dǎo)磁；線圈繞行在軟磁體上，用于產(chǎn)生交流磁場；工作狀態(tài)時，永磁體產(chǎn)生的直流磁場經(jīng)軟磁體導(dǎo)磁，形成導(dǎo)磁后的直流磁場，將樣品置于該導(dǎo)磁后的直流磁場中，樣品受到直流磁場作用；向線圈施加交變電流，樣品受到交流磁場作用。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、功能靈活，使用方便，具有良好的應(yīng)用前景，可用于納米多參量耦合原位探測系統(tǒng)，能夠原位、同步、實時地探測樣品在直流或交流磁場作用下的磁學(xué)性質(zhì)等。
【IPC分類】H01F7-00
【公開號】CN204303491
【申請?zhí)枴緾N201420666571
【發(fā)明人】李潤偉, 左正笏, 劉宜偉, 陳斌, 王保敏
【申請人】中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年11月10日