一種磁場(chǎng)施加裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磁場(chǎng)施加裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]磁場(chǎng)施加裝置是一種提供磁場(chǎng)的裝置，可應(yīng)用于許多領(lǐng)域。但是目前的磁場(chǎng)施加裝置多分為直流磁場(chǎng)施加裝置與交流磁場(chǎng)施加裝置，因此設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能靈活，能夠同時(shí)提供直流磁場(chǎng)與交流磁場(chǎng)的磁場(chǎng)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(duì)微納信號(hào)的測(cè)試手段的要求越來(lái)越強(qiáng)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(guò)程中會(huì)受到來(lái)自外界的各種作用，包括磁作用，電場(chǎng)作用，光作用和熱作用等，微納器件的性能在這些外場(chǎng)的作用下，會(huì)發(fā)生怎樣的改變是人們普遍關(guān)心的問(wèn)題。但是現(xiàn)有的掃描探針顯微鏡上的磁場(chǎng)施加裝置存在著施加磁場(chǎng)不夠大、且只有單一磁場(chǎng)等缺點(diǎn)，無(wú)法滿足原位研宄磁場(chǎng)作用下微納器件性能的變化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供了一種磁場(chǎng)施加裝置，利用該裝置能夠?qū)悠诽峁┲绷鞔艌?chǎng)或交流磁場(chǎng)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種磁場(chǎng)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(chǎng)；
[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(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)磁；
[0008]線圈，繞行在軟磁體上，用于產(chǎn)生交流磁場(chǎng)；
[0009]工作狀態(tài)時(shí)，永磁體產(chǎn)生的直流磁場(chǎng)經(jīng)軟磁體導(dǎo)磁，形成導(dǎo)磁后的直流磁場(chǎng)，將樣品置于該導(dǎo)磁后的直流磁場(chǎng)中，樣品受到直流磁場(chǎng)作用；向線圈施加交變電流，形成交流磁場(chǎng)，樣品受到交流磁場(chǎng)作用。
[0010]本實(shí)用新型中，永磁體相對(duì)于軟磁體的方位角可調(diào)。永磁體產(chǎn)生直流磁場(chǎng)，軟磁體將該直流磁場(chǎng)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(guò)軟磁體的程度。調(diào)整永磁體相對(duì)于軟磁體的方位角，使永磁體的磁力線穿過(guò)軟磁體的程度越大，則耦合角度越大，導(dǎo)磁后的直流磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度越大。因此，通過(guò)改變永磁體相對(duì)于軟磁體的方位角可以改變導(dǎo)磁后的直流磁場(chǎng)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(shí)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(shí)，永磁體產(chǎn)生的直流磁場(chǎng)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(chǎng)E1’，向線圈施加交變電流，形成交流磁場(chǎng)E2，因此，樣品受到交流磁場(chǎng)E2作用。
[0014]永磁體相對(duì)于第一軟磁體與第二軟磁體的方位角可調(diào)。直流磁場(chǎng)E1’決定于永磁體相對(duì)于軟磁體的耦合角度，即，永磁體的磁力線穿過(guò)第一軟磁體與第二軟磁體的程度。調(diào)整永磁體相對(duì)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(guò)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(chǎng)E1’的磁場(chǎng)強(qiáng)度越大。因此，通過(guò)改變永磁體相對(duì)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(chǎng)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(duì)稱放置。
[0015]綜上所述，本實(shí)用新型利用永磁體和軟磁體的耦合實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品施加直流磁場(chǎng)，能夠產(chǎn)生大于1500 Oe以上的直流磁場(chǎng)，同時(shí)，還能夠?qū)悠肥┘咏涣鞔艌?chǎng)，因此是一種多功能磁場(chǎng)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(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠原位、同步、實(shí)時(shí)地探測(cè)樣品在直流或交流磁場(chǎng)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(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中的磁場(chǎng)施加裝置工作狀態(tài)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2中的磁場(chǎng)施加裝置工作狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，需要指出的是，以下所述實(shí)施例旨在便于對(duì)本實(shí)用新型的理解，而對(duì)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(shí)施例1:
[0021]如圖1所示，磁場(chǎng)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(duì)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(shí)，永磁體I產(chǎn)生的直流磁場(chǎng)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(chǎng)E1’。向線圈3施加交變電流，形成交流磁場(chǎng)E2。因此，樣品4能夠受到直流磁場(chǎng)EI’或交流磁場(chǎng)E2作用。
[0024]本實(shí)施例中，直流磁場(chǎng)E1’決定于永磁體I相對(duì)于軟磁體2的的耦合角度，即，永磁體I的磁力線完全穿過(guò)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(chǎng)E1’的磁場(chǎng)強(qiáng)度最大，為2000 Oe0
[0025]實(shí)施例2:
[0026]本實(shí)施例中，磁場(chǎng)施加裝置與實(shí)施例其中的磁場(chǎng)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(duì)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(guò)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(chǎng)ΕΓ的磁場(chǎng)強(qiáng)度最小，為O 0e。
[0027]以上所述的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充或類似方式替代等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁場(chǎng)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(chǎng)； 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(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)磁； 線圈繞行在軟磁體上，用于產(chǎn)生交流磁場(chǎng)； 工作狀態(tài)時(shí)，永磁體產(chǎn)生的直流磁場(chǎng)經(jīng)軟磁體導(dǎo)磁，形成導(dǎo)磁后的直流磁場(chǎng)，將樣品置于該導(dǎo)磁后的直流磁場(chǎng)中，樣品受到直流磁場(chǎng)作用；向線圈施加交變電流，形成交流磁場(chǎng)，樣品受到交流磁場(chǎng)作用。
2.如權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)施加裝置，其特征是:永磁體相對(duì)于軟磁體的方位角可調(diào)。
3.如權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)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(chǎng)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(duì)稱放置。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種磁場(chǎng)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(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)磁；線圈繞行在軟磁體上，用于產(chǎn)生交流磁場(chǎng)；工作狀態(tài)時(shí)，永磁體產(chǎn)生的直流磁場(chǎng)經(jīng)軟磁體導(dǎo)磁，形成導(dǎo)磁后的直流磁場(chǎng)，將樣品置于該導(dǎo)磁后的直流磁場(chǎng)中，樣品受到直流磁場(chǎng)作用；向線圈施加交變電流，樣品受到交流磁場(chǎng)作用。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(cè)系統(tǒng)，能夠原位、同步、實(shí)時(shí)地探測(cè)樣品在直流或交流磁場(chǎng)作用下的磁學(xué)性質(zhì)等。
【IPC分類】H01F7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204303491
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420666571
【發(fā)明人】李潤(rùn)偉, 左正笏, 劉宜偉, 陳斌, 王保敏
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年11月10日