一种磁场施加装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种磁场施加装置。
【背景技术】
[0002]磁场施加装置是一种提供磁场的装置，可应用于许多领域。但是目前的磁场施加装置多分为直流磁场施加装置与交流磁场施加装置，因此设计一种结构简单、功能灵活，能够同时提供直流磁场与交流磁场的磁场施加装置则具有重要的意义。
[0003]例如，随着纳米科技的发展，对微纳信号的测试手段的要求越来越强烈。扫描探针显微镜的使用极大提高了研宄人员认知微纳世界的能力。微纳器件在使用过程中会受到来自外界的各种作用，包括磁作用，电场作用，光作用和热作用等，微纳器件的性能在这些外场的作用下，会发生怎样的改变是人们普遍关心的问题。但是现有的扫描探针显微镜上的磁场施加装置存在着施加磁场不够大、且只有单一磁场等缺点，无法满足原位研宄磁场作用下微纳器件性能的变化。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种磁场施加装置，利用该装置能够对样品提供直流磁场或交流磁场。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种磁场施加装置，包括永磁体、软磁体以及线圈；
[0006]永磁体，用于产生直流磁场；
[0007]软磁体，与永磁体构成磁回路，用于将永磁体产生的直流磁场进行导磁；
[0008]线圈，绕行在软磁体上，用于产生交流磁场；
[0009]工作状态时，永磁体产生的直流磁场经软磁体导磁，形成导磁后的直流磁场，将样品置于该导磁后的直流磁场中，样品受到直流磁场作用；向线圈施加交变电流，形成交流磁场，样品受到交流磁场作用。
[0010]本实用新型中，永磁体相对于软磁体的方位角可调。永磁体产生直流磁场，软磁体将该直流磁场导磁至一定区域，该导磁程度决定于永磁体与软磁体的親合角度，即，永磁体的磁力线穿过软磁体的程度。调整永磁体相对于软磁体的方位角，使永磁体的磁力线穿过软磁体的程度越大，则耦合角度越大，导磁后的直流磁场的磁场强度越大。因此，通过改变永磁体相对于软磁体的方位角可以改变导磁后的直流磁场的大小。
[0011]所述的永磁体材料不限，包括铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土钴永磁材料、钕铁硼永磁材料，以及复合磁性材料等中的一种材料或几种的混合材料。
[0012]所述的软磁体材料不限，包括铁硅系合金、铁铝系合金、铁硅铝系合金、镍铁系合金、铁钴系合金、软磁铁氧体、非晶态软磁合金，以及超微晶软磁合金等中的一种材料或几种的混合材料。
[0013]作为一种实现方式，软磁体由弯曲型的软磁体与弯曲型的第二软磁体组成；第一软磁体的一端为Al，另一端为A2，第二软磁体的一端为BI，另一端为B2;永磁体位于第一软磁体的Al端与第二软磁体的BI端之间，与第一软磁体、第二软磁体形成磁回路；样品位于第一软磁体的A2端与第二软磁体的B2端之间；线圈绕行在第一软磁体与第二软磁体上。工作状态时，永磁体产生的直流磁场经第一软磁体与第二软磁体导磁，形成导磁后的直流磁场E1’，向线圈施加交变电流，形成交流磁场E2，因此，样品受到交流磁场E2作用。
[0014]永磁体相对于第一软磁体与第二软磁体的方位角可调。直流磁场E1’决定于永磁体相对于软磁体的耦合角度，即，永磁体的磁力线穿过第一软磁体与第二软磁体的程度。调整永磁体相对于第一软磁体与第二软磁体的方位角，使永磁体的磁力线穿过第一软磁体的程度越大，则耦合角度越大，导磁后的直流磁场E1’的磁场强度越大。因此，通过改变永磁体相对于第一软磁体与第二软磁体的方位角可以改变导磁后的直流磁场E1’的大小。作为优选，以永磁体为中心，第一软磁体与第二软磁体呈几何对称放置。
[0015]综上所述，本实用新型利用永磁体和软磁体的耦合实现对样品施加直流磁场，能够产生大于1500 Oe以上的直流磁场，同时，还能够对样品施加交流磁场，因此是一种多功能磁场施加装置，功能灵活，使用方便，具有良好的应用前景，例如，用于纳米磁-电-热多参量耦合原位探测系统，该系统能够原位、同步、实时地探测样品在直流或交流磁场作用下的磁学性质，以及电学性质和/或热学性质。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例1中的磁场施加装置工作状态示意图；
[0017]图2是本实用新型实施例2中的磁场施加装置工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
[0019]图1与图2的附图标记为:101-样品，102-第一软磁体，103-线圈，104-永磁体，105-第二软磁体。
[0020]实施例1:
[0021]如图1所示，磁场施加装置包括永磁体104、软磁体以及线圈103。软磁体由弯曲型的第一软磁体102与弯曲型的第二软磁体105组成。第一软磁体102的一端为Al，另一端为A2，第二软磁体105的一端为BI，另一端为B2。永磁体104位于第一软磁体102的Al端与第二软磁体105的BI端之间，与第一软磁体102与第二软磁体105形成磁回路。以永磁体104为中心，第一软磁体102与第二软磁体105呈几何对称放置。
[0022]样品101位于第一软磁体102的A2端与第二软磁体105的B2端之间。线圈103绕行在第一软磁体102与第二软磁体105上，其一端位于第一软磁体102的Al端，另一端位于第二软磁体105的BI端。
[0023]工作状态时，永磁体I产生的直流磁场El经软磁体21与软磁体22导磁，形成导磁后的直流磁场E1’。向线圈3施加交变电流，形成交流磁场E2。因此，样品4能够受到直流磁场EI’或交流磁场E2作用。
[0024]本实施例中，直流磁场E1’决定于永磁体I相对于软磁体2的的耦合角度，即，永磁体I的磁力线完全穿过第一软磁体102与第二软磁体105，即耦合角度最大，导磁后的直流磁场E1’的磁场强度最大，为2000 Oe0
[0025]实施例2:
[0026]本实施例中，磁场施加装置与实施例其中的磁场施加装置的结构基本相同，所不同的是，如图2所示，改变永磁体104相对于102与第二软磁体105的方位角，使永磁体104的磁力线不穿过第一软磁体102与第二软磁体105，即耦合角度最小，导磁后的直流磁场ΕΓ的磁场强度最小，为O 0e。
[0027]以上所述的实施例对本实用新型的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磁场施加装置，其特征是:包括永磁体、软磁体以及线圈； 永磁体用于产生直流磁场； 软磁体与永磁体构成磁回路，用于将永磁体产生的直流磁场进行导磁； 线圈绕行在软磁体上，用于产生交流磁场； 工作状态时，永磁体产生的直流磁场经软磁体导磁，形成导磁后的直流磁场，将样品置于该导磁后的直流磁场中，样品受到直流磁场作用；向线圈施加交变电流，形成交流磁场，样品受到交流磁场作用。
2.如权利要求1所述的磁场施加装置，其特征是:永磁体相对于软磁体的方位角可调。
3.如权利要求1所述的磁场施加装置，其特征是:软磁体由弯曲型的软磁体与弯曲型的第二软磁体组成；第一软磁体的一端为Al，另一端为A2，第二软磁体的一端为BI，另一端为B2 ;永磁体位于第一软磁体的Al端与第二软磁体的BI端之间，与第一软磁体、第二软磁体形成磁回路；样品位于第一软磁体的A2端与第二软磁体的B2端之间；线圈绕行在第一软磁体与第二软磁体上。
4.如权利要求3所述的磁场施加装置，其特征是:以永磁体为中心，所述的第一软磁体与第二软磁体呈几何对称放置。
【专利摘要】本实用新型提供一种磁场施加装置。该装置包括永磁体、软磁体以及线圈；软磁体与永磁体构成磁回路，用于将永磁体产生的直流磁场进行导磁；线圈绕行在软磁体上，用于产生交流磁场；工作状态时，永磁体产生的直流磁场经软磁体导磁，形成导磁后的直流磁场，将样品置于该导磁后的直流磁场中，样品受到直流磁场作用；向线圈施加交变电流，样品受到交流磁场作用。该装置结构简单、功能灵活，使用方便，具有良好的应用前景，可用于纳米多参量耦合原位探测系统，能够原位、同步、实时地探测样品在直流或交流磁场作用下的磁学性质等。
【IPC分类】H01F7-00
【公开号】CN204303491
【申请号】CN201420666571
【发明人】李润伟, 左正笏, 刘宜伟, 陈斌, 王保敏
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月10日