Caratterizzazione magnetica

MAGNETOMETRO A CAMPIONE VIBRANTE
Magnetometro a campione vibrante

Il laboratorio è equipaggiato con un magnetometro a campione vibrante (VSM) in grado di effettuare misure di magnetizzazione di materiali magnetici in funzione del campo magnetico applicato e della temperatura.

  • dimensione massima del campione: 3 x 3 x 3 mm3
  • campo magnetico applicato: fino a +/- 1.9 T
  • misura della magnetizzazione: lungo due direzioni indipendenti (parallela al campo applicato e una direzione ortogonale)
  • rotazione del campione lungo un asse perpendicolare al campo applicato e alle due direzioni di misura
  • temperature di misura: temperatura ambiente, alta temperatura (da 30 °C a 1000 °C), bassa temperatura (da 100 K a 350 K in azoto liquido, da 10 K a 350 K in elio liquido).
EFFETTO MAGNETOCALORICO

Il laboratorio esegue misure dell'effetto magnetocalorico sui solidi. La variazione di entropia isoterma, la variazione adiabatica di temperatura e la dipendenza dal campo magnetico del calore specifico sono misurate tramite un calorimetro differenziale a scansione operante in campo magnetico fino a 1.5 T. Il range di temperature è tra -40 e + 90 °C. Le prove vengono eseguite su polveri o parti magnetocaloriche per la refrigerazione magnetica con masse tra 10 e 50 mg.

Proprietà elettromagnetiche dinamiche dei materiali

Il laboratorio dispone di misuratori di impedenza (1 kHz - 3 GHz), analizzatori di reti vettoriali (VNA) (30 kHz - 40 GHz), analizzatore di spettro (3 Hz - 50 GHz) ed oscilloscopio real-time (16 GHz, 80 Gsample/s) per realizzare le seguenti misure:

  • permeabilità magnetica e risonanza ferromagnetica in presenza di campi DC fino a 2 T utilizzando celle cortocircuitate coassiali e guide d'onda coplanari
  • permittività elettrica
  • rumore elettrico su nanostrutture spintroniche in presenza di nanocorrenti e di campi DC fino a 2 T
  • oscillazione ad alta frequenza della magnetizzazione tramite PIMM (magnetometro induttivo impulsato alle microonde) e propagazione di spin waves nel dominio del tempo. Entrambe le ultime due misure effettuabili in campi DC fino a 100 mT.
MISURE MAGNETICHE IN REGIME NON CONVENZIONALE
magnetizzatore ad alte frequenze

Il laboratorio è in grado di rilevare il ciclo d’isteresi e di misurare, per mezzo del metodo flussometrico e termometrico, la perdita di energia e le fondamentali caratteristiche magnetiche di materiali di diversa composizione (campioni di Fe-Si a grano orientato e non orientato, leghe Fe-Co, Soft Magnetic Composites, leghe amorfe e nanocristalline).

I campioni possono essere sottoposti a un flusso magnetico bidimensionale controllato (circolare, ellittico e distorto), dalla regione di Rayleigh a valori di polarizzazione prossimi alla saturazione, in un'ampia gamma di frequenze (0.1 Hz - 10 kHz).

Microscopia a forza atomica e magnetica
microscopio a forza atomica e magnetica

Il laboratorio esegue imaging morfologico e di strutture a dominii magnetici su campioni massivi o a film sottile, con le seguenti specifiche:

  • campo visivo fino a 50 x 50 µm2 ed escursione verticale fino a +/- 2.5 µm rispetto al piano medio
  • imaging morfologico in contatto e contatto intermittente con mappatura della fase e possibilità di curve puntuali di forza
  • imaging morfologico in contatto e contatto intermittente in funzione della temperatura (da -30 °C fino a + 100 °C e da temperatura ambiente fino a +250 °C)
  • imaging di strutture a dominii magnetici in frequenza e fase in modalità di non contatto, con campo magnetico applicato fino a +/- 80 mT nel piano del campione.
Contatti
Collaboratore tecnico
Tel. 011 3919 858 / 011 3919 643 
Misura di momento magnetico ad alta sensibilità

Il laboratorio è equipaggiato con la seguente strumentazione adatta a misurare con alta sensibilità il momento magnetico di campioni a film sottile (dimensioni massime: 3 x 3 mm2):

  • magnetometro a gradiente alternato di campo (AGFM), operante a temperatura ambiente, con campo applicato fino a +/- 2.2 T e sensibilità 1 · 10-10 Am2
  • magnetometro SQUID, operante tra 2 K e 320 K, con campo applicato fino a +/- 7 T e sensibilità 1 · 10-11 Am2.
Magnetoottica
Immagine magnetoottica ottenuta tramite effetto Kerr

 

Il laboratorio di magnetoottica è in grado di effettuare l'osservazione della struttura a domini di film sottili o di lamierini magnetici mediante l'effetto Kerr longitudinale o polare, in campi DC nel piano fino a 100 mT, perpendicolari al piano fino a 30 mT.

 

 

MAGNETOMECCANICA

Il laboratorio esegue:

  • misure di magnetostrizione su materiali e film sottili con estensimetri e leva ottica
  • misure di sforzo e deformazione in presenza di campo magnetico fino a 0.5 T con macchina da trazione fino a 30 kN.
Ultima modifica: 24/05/2017 - 13:20