材料科学与工程考计算机,计算机在材料科学与工程中应用作业.pdf

计算机在材料科学与工程中应用作业

学生学号实验课成绩

**理工大学

学生实验报告书

实验课程名称计算机在材料科学与工程中的应用

开课学院材料学院

指导老师姓名

学生姓名

学生专业班级

2012— 2013 学年第 2 学期

实验课程名称：计算机在材料科学与工程中的应用

通过感应电动势随温度变化曲线确定材料

实验项目名称实验成绩

居里点

实验者专业班级组别无

同组者无实验日期 2013-4-20

第一部分：实验分析与设计 (可加页)

一、实验内容描述(问题域描述)

1. 铁磁性材料居里温度

铁磁性物质的磁性随温度的变化而改变。温度上升到某一温度时，铁磁性材料

就由铁磁状态转变为顺磁状态，即失掉铁磁性物质的特性而转变为顺磁性物质，这

个温度称之为居里温度，以Tc 表示。居里温度是磁性材料的本征参量之一，它仅与

材料的化学成分和晶体结构有关，几乎与晶粒的大小、取向以及应力分布等组织结

构因素无关，为组织和结构不敏感参量。测定铁磁性材料的居里温度不仅对磁性材

料、磁性器件的研究和研制，而且对工程技术应用都具有十分重要的意义。

2. 居里点测试原理

在εeff (B )~T 曲线斜率最大处作切线，与横坐标轴(温度)相交的一点即为居

里温度 Tc，这是因为温度升高到居里点时，铁磁材料的磁性才发生突变，所以要在

斜率最大处作切线。又因为在居里点附近时，铁磁性已基本转化为顺磁性(虽然 μ

值较小，但仍大于0 )，故εeff(B)~T 曲线不可能与横坐标相交，所以不是由曲线与温

度轴的交点来确定Tc 。

二、实验基本原理与设计(包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用

硬件逻辑或者算法描述)

1. 方案设计和基本原理

通过感应电动势随温度变化曲线可以确定材料居里点。采用居里点测试仪测量

并记录的某半导体铁磁材料感应电动势(εeff )与实验温度(T )关系数据见表-1。试

根据实验数据确定该材料居里点。

根据测试原理，作感应电动势(εeff )与实验温度(T )曲线并作该曲线各点的切

线，其中最大斜率的切线与横坐标(温度)的交点即为该材料的居里点。

2. 实验手段确定

在Origin 的官方网站下载切线插件(tangent.opk )进行安装，用该切线插件在曲

线上某点双击，即得到过该点的切线。通过该方法可以得到曲线上任何点的斜率。

采用tangent 切线插件得到最大斜率的点附件斜率，由此可得出该材料的居里点约为

T =376.6K 。

表-1 测量居里点温度(T )与感应电动势(εeff )数据

T/K 297.6 302.6 307.6 312.6 317.6 322.6 327.6 332.6

εeff/V 191 192 192 192 191 189 187 185

T/K 337.6 342.6 347.6 352.6 357.6 362.6 367.6 368.6

εeff/V 182 178 173 165 156 144 129 126

T /K 369.6 370.6 371.6 372.6 373.6 374.6 375.6 376.6

εeff/V 122 117 112 106 98 87

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