[发明专利]高压下物质居里温度的测量系统及测量方法

说明书

本发明涉及一种高压下物质居里温度的测量系统及其测量方法，该系统中样品放置在金刚石对顶砧的金属封垫中央的样品腔内，金刚石对顶砧的两个金刚石压紧样品；激光器的光束经金刚石对顶砧聚焦于样品；激励线圈连接交流源的两个电极，感应线圈套在金刚石对顶砧的其中一个金刚石上并靠近样品；补偿线圈与感应线圈平行放置在激励线圈内部并且两者串联反接；锁相放大器由交流源提供参考信号，同时接收感应线圈和补偿线圈的磁感应信号并进行放大和检测；样品温度测量装置布置在靠近样品的位置；锁相放大器和样品温度测量装置的输出连接到信号采集及处理装置。本发明实现了高压下对物质居里温度点的测量，拓宽了高压下磁性测量的可测量参数的范围。

技术领域

本发明属于物质的居里温度测量技术领域，涉及一种高压下物质的居里温度测量系统及测量方法。

背景技术

目前，高压科学与技术是一门正处在加速发展阶段的新兴学科，其作为研究材料的结构和性质提供实验平台，已成为重要手段之一。物质在高压作用下，会导致晶体结构发生变化，物质的性质也随之改变。物质有时还会出现相变。因此，高压科学拓宽了材料科学、天文学以及地质学等学科的研究范围。

居里温度也称居里点或磁性转变点。是指铁磁性物质向顺磁性物质转变的临界点，是指物质可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁磁体由铁磁相变为顺磁相的相变温度，也可以说是发生二级相变的转变温度。对于铁磁物质来说，当温度达到居里温度时，铁磁物质的铁磁性逐渐消失，转变成具有顺磁性的顺磁物质。物质的居里温度由其化学成分和晶体结构决定，几乎与晶粒大小、取向及应力分布等结构因素无关，是一种结构不灵敏参数。

现在大多数的居里温度测量都是在常压条件下进行的，没有对特殊环境下的检测。所以在高压的情况下居里温度的检测涉及的非常少，但是在高压下测定物质的居里温度对物质的研究及发展都具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高压下物质居里温度的测量系统及测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明的高压下物质居里温度的测量系统包括激光器，金刚石对顶砧，由激励线圈、感应线圈、补偿线圈和交流源组成的信号探测部分，由样品温度测量装置和锁相放大器组成的信号测量部分，信号采集及处理装置；样品放置在金刚石对顶砧的金属封垫中央的样品腔内，金刚石对顶砧的两个金刚石压紧样品；激光器的光束经金刚石对顶砧聚焦于样品；激励线圈连接交流源的两个电极，感应线圈套在金刚石对顶砧的其中一个金刚石上并靠近样品；补偿线圈与感应线圈平行放置在激励线圈内部并且两者串联反接；锁相放大器由交流源提供参考信号，同时接收感应线圈和补偿线圈的磁感应信号并进行放大和检测；样品温度测量装置布置在靠近样品的位置；锁相放大器和样品温度测量装置的输出连接到信号采集及处理装置。

所述样品的周围放置保护介质。

所述保护介质为氯化钠。

所述感应线圈和补偿线圈关于激励线圈中心对称，并且两者的绕制参数一致。

所述样品温度测量装置采用热电偶，热电偶贴在金刚石对顶砧的靠近样品1的位置，其输出连接到信号采集及处理装置。

所述样品温度测量装置采用光谱仪，光谱仪的光路对准金刚石对顶砧另一个金刚石托块的观测窗口，其输出连接到信号采集及处理装置。

进一步，本发明还包括电磁铁、特斯拉计；样品、金刚石对顶砧和信号探测部分布置在电磁铁的两个极头之间的空间；特斯拉计的霍尔探头固定安置在电磁铁的一个极头上，且其输出连接到信号采集及处理装置。

进一步，本发明还包括温度传感器；温度传感器固定安置在电磁铁的一个极头上，其输出连接到信号采集及处理装置。