一种连续施加扫描磁场的磁电回线测试方法及其装置的制作方法

专利名称：一种连续施加扫描磁场的磁电回线测试方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁电材料的性能测试方法及其测试装置，尤其是涉及一种连续施
加扫描磁场的磁电回线测试方法及其装置。
背景技术：
磁电效应是磁场和电场的相互耦合效应，磁场诱导产生电极化的效应为正磁电效 应，通常就简称为磁电效应，另外还有电场诱发磁极化的逆磁电效应。具有磁电效应的材料 统称为磁电材料，在传感器、执行器、存储器等领域具有广阔的应用前景，是一种新型的多 功能信息材料。 磁电效应一般是通过向被测材料施加磁场然后测量其电极化的原理来进行测量， 但是直接测量电极化有一定的难度，因为磁电材料都是很好的绝缘材料(介电体)，除非采 用高输入阻抗的静电计来测量，否则电极化积累产生的电压很容易被外电路释放掉。因此， 直接测量静态电压的作法一般不被采用，而是采用动态的微扰法。微扰法是在向被测材料 施加直流偏置磁场的基础上，再叠加一个起微扰作用的微小交变磁场，交变磁场通常由函 数信号发生器驱动一个亥姆赫兹线圈产生，与直流偏置磁场共同施加在磁电材料上。在微 扰交变磁场的作用下，由直流偏置磁场诱导产生的电极化处于不断的变化中，于是可以源 源不断地输出交变电压或者电荷到外电路中，便于后续的电压或电荷测量。采用微扰法大 大降低了测量的难度，受到广泛的采用。固定微扰磁场的频率和大小，测量磁电效应随直流 偏置磁场的变化曲线是微扰法最基本的一项测试内容。 近年来，在许多研究结果中发现([l]Laletin V. M. ， Paddubnaya N. ， Srinivasan G. ， VreugdC. P. ， Bichurin M. I. ， Petrov V. M. ， Filippov D. A. Frequency and field dependence of magnetoelectricinteractions in layered ferromagnetic transition metal—piezoelectric lead zirconate titanate， AppliedPhysics Letters 87， 222507(2005) ;[2]施展，王翠萍，刘兴军，南策文.基于磁电复合材料的四态存储器.科学 通报，53(10) ， 1177-1179(2008))，磁电效应随直流偏置磁场的变化曲线也存在着形状和磁 滞回线(或电滞回线)类似的滞回现象，这种扫描磁场在正负磁场之间扫描一周的磁电效 应变化曲线被称为磁电回线。磁电回线中包含了最佳偏置磁场、矫顽场等重要性能指标，对 磁电材料在存储器方面的应用有重要的指导意义。于是，磁电回线作为一种新的性能曲线 和新的测试内容开始受到关注。 但是，目前的技术在测量磁电回线时存在着两大不足 1)测试过程漫长。当测量磁电回线时，扫描磁场要在正负磁场之间扫描一周，测 试数据量相当于常规测量的4倍。目前，不论是采用示波器，还是锁相放大器的测试技术 ([3]施展，南策文，翟俊宜，蔡宁，马静，磁电材料的磁电系数测试仪及其测试方法，专利，
发明者刘兴军, 张锦彬, 施展, 曾德武, 王翠萍, 金大军, 马云庆, 黄艺雄 申请人:厦门大学