Implementación de un Magnetómetro de muestra vibrante para la caracterización de Materiales Magnéticos

Abstract

En el presente trabajo se describe el diseño e implementación de un Magnetómetro de Muestra Vibrante (MMV) y su utilización en la caracterización de materiales magnéticos mediante la obtención de sus curvas de histéresis. El MMV basa su principio de funcionamiento en la ley de Faraday, y consiste en la medición del voltaje inducido en un arreglo de bobinas debido al cambio de flujo magnético en su interior. Este cambio de flujo es ocasionado por el movimiento relativo entre una muestra magnética y unas bobinas. El MMV fue implementado utilizando un transductor electromecánico de desplazamiento lineal usado en espectrómetros Mössbauer, un amplificador Lock-in, un arreglo de bobinas detectoras y un electroimán capaz de generar campos magnéticos de hasta 6 000 Oe. Se caracterizó la respuesta del MMV para dos configuraciones diferentes de bobinas. Se obtuvieron además curvas de histéresis de discos de Níquel de 6 mm de diámetro con espesores de 120, 400, 1 000, 1 800 y 2 800 µm. Se midió también la curva de histéresis de discos de 5 mm de diámetro cortados de un diskette (generalmente hechos de óxidos de Fe) y de una cinta amorfa de Fe75B15Si10 con el campo magnético aplicado paralelo y perpendicular a la cinta. El MMV fue calibrado con un disco de Níquel de 38 mm de diámetro, 120 µm de espesor y una masa de 30,7 mg. La curva de histéresis para la calibración se midió con un MMV comercial modelo VERSALAB FREE 3 TESLA CRYOGEN FREE VSM del Laboratorio de Magnetismo y Materiales Avanzados de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de Colombia. El MMV implementado en el presente trabajo puede detectar cambios en la magnetización de 10-3 emu.