Новая система измеряет полный гистерезис намагниченности на частотах в диапазоне МГц и при высоких магнитных полях
Традиционные методы измерения высокочастотных магнитных характеристик сталкиваются с двумя основными проблемами. Во-первых, для генерации достаточно сильных магнитных полей на высоких частотах требуются высокая мощность и высокое напряжение. Во-вторых, многие методы позволяют исследовать только начальную область намагниченности, поскольку достижимая амплитуда магнитного поля ограничена. Учёные из Университета Цукуба разработали систему магнитных измерений, способную точно измерять всю петлю магнитогистерезиса, включая необратимый процесс намагничивания, вплоть до насыщения, даже в условиях высоких частот (диапазон МГц) и сильных полей (до 0,5 Тл). Система использует низкоимпедансную LC-резонансную катушку возбуждения, способную стабильно генерировать переменные магнитные поля большой амплитуды в мегагерцовом диапазоне. Такая конструкция позволяет проводить количественные и высоковоспроизводимые измерения намагниченности, которые ранее были недостижимы. Результаты опубликованы в журнале IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement.
Фото: Хидето Янагихара
Используя коммерческий образец никель-цинкового феррита, учёные успешно получили полную петлю намагниченности Гольдмана до насыщения на частоте 1,2 МГц. Этот результат демонстрирует, что новая система может количественно воспроизводить динамическое поведение намагниченности магнитных материалов как в условиях высокочастотного, так и крупноамплитудного магнитного поля. Эти параметры точно соответствуют работе реального устройства, но ранее их было сложно оценить с помощью традиционных методов.
Ожидается, что данная методика измерений послужит основополагающим инструментом для развития силовой электроники следующего поколения, а также будет способствовать разработке улучшенных магнитных материалов и созданию более эффективных, компактных и высокочастотных электронных устройств.
