[发明专利]一种用于测量磁性分子团簇的磁矩的磁强计

摘要

本发明涉及微纳系统和磁探测领域，一种用于测量磁性分子团簇的磁矩的磁强计，主要包括激光器、显微镜、平面镜、力感应器、微位移平台、亥姆霍兹线圈、透镜、四象限光电探测器、基于光线偏向的测量系统、控制系统、样品台，力感应器包括一个半径为R的微型开口环、微型开口环开口处的一对梁和连接于微型开口环圆弧端的微型反射器，微型开口环和一对梁均为柔性的，调节微位移平台使力感应器移动，将微型开口环置于待测的磁性分子团簇上方一定距离z0处，控制系统对力感应器加电流I，微型开口环与磁性分子团簇之间的磁力使力感应器形变而产生zc的偏差，控制系统运用磁矩计算公式对实验中测得的数据进行处理后，能够得出磁性分子团簇的磁矩。

主权项

一种用于测量磁性分子团簇的磁矩的磁强计，主要包括激光器(1)、显微镜(2)、平面镜(3)、力感应器(4)、微位移平台(5)、亥姆霍兹线圈(6)、透镜(7)、四象限光电探测器(8)、基于光线偏向的测量系统(9)、控制系统(10)、样品台(11)、磁性分子团簇(12)、微型反射器(13)、一对梁(14)、微型开口环(15)、基于螺线管的源磁场，所述四象限光电探测器(8)、基于光线偏向的测量系统(9)、控制系统(10)、微位移平台(5)依次电缆连接，所述力感应器(4)、亥姆霍兹线圈(6)均与控制系统(10)连接，所述基于光线偏向的测量系统(9)所得的数据输出至所述控制系统(10)，所述力感应器(4)的电流大小、亥姆霍兹线圈(6)的电流大小、微位移平台(5)的移动均由控制系统(10)来控制，所述显微镜(2)位于所述平面镜(3)上方，通过所述显微镜(2)来观察所述力感应器(4)和所述待测磁性分子团簇(12)之间的位置，所述平面镜(3)固定于所述亥姆霍兹线圈(6)上方位置，所述亥姆霍兹线圈(6)和所述样品台(11)均为固定，所述力感应器(4)位于所述样品台(11)上方、且均位于所述亥姆霍兹线圈(6)之间，所述一对梁(14)通过长方形电极与衬底上的覆铜电路焊接、且工作时电流为I，所述磁强计特有的所述磁性分子团簇(12)磁矩的计算公式为由此可知，磁矩的测量无需确定所述力感应器(4)和所述磁性分子团簇(12)之间的绝对距离，磁矩的测量范围可以通过改变所述力感应器(4)的电流来实现，其特征是：所述力感应器(4)包括一个半径为R的微型开口环(15)、所述微型开口环(15)开口处的所述一对梁(14)和连接于所述微型开口环(15)圆弧端的所述微型反射器(13)，调节所述微位移平台(5)使所述力感应器(4)移动，将所述微型开口环(15)置于待测的所述磁性分子团簇(12)上方一定距离z0处，所述控制系统(10)对所述力感应器加电流I，所述微型开口环(15)与所述磁性分子团簇(12)之间的磁力使所述力感应器(4)形变而产生zc的偏差，zc反映出磁力的相互作用力，因此所述控制系统(10)运用上述磁矩计算公式对实验中测得的数据进行处理后，能够得出所述磁性分子团簇(12)的磁矩。