[发明专利]多铁性液体物理特性测试装置

说明书

本发明公开了一种多铁性液体物理特性测试装置，包括测试容器，所述测试容器包括环状的中间层和分别位于该中间层两侧的两个电极，两个所述电极与中间层合围形成具有容置腔的密封结构，所述中间层上具有可封闭的进液孔和出气孔，所述进液孔和出气孔均与容置腔连通；所述中间层采用绝缘材料，所述电极为片状，且采用非磁性的透明导电材料。采用本发明提供的多铁性液体物理特性测试装置，结构新颖，设计巧妙，易于实现，能够准确测得多铁性液体的磁学性能、电学性能、光学性能以及多场耦合效应。

技术领域

本发明属于多铁性液体材料性能测试技术领域，具体涉及一种多铁性液体物理特性测试装置。

背景技术

随着全球信息化的快速发展、大数据时代的到来，不断产生的信息量呈爆炸式增长，对数据的存储能力(容量和读写速度)提出了严峻的挑战。磁存储是目前最重要的存储技术，由于“磁写磁读”原理和微电子工艺的限制其存储速度已趋近极限，如何提高存取速度是当前面临的重要问题。因此，研发新型的“读写”技术已成为国内外研究的重要趋势。在众多的读写技术中，利用多铁性材料磁电耦合效应的“电写磁读”技术由于具有速度快、功耗低、非易失性等优点备受关注。

通过调控磁性核/铁电壳材料的组成、电/磁场等因素可以有效调控磁性/铁电性大小的变化，从而增大磁电耦合系数。虽然通过调控磁/极化的变化量实现了核壳结构磁电耦合效应的增强，但这种结构的耦合(感应磁/极化)机制决定了磁/极化方向难以改变。若能通过外场调控其磁/极化方向，则能大幅提高磁电耦合效应。

我们在研究中发现：液体中的磁性微粒能够随外磁场方向发生转动，其磁化方向随之发生相应改变。此外，液体中的铁电性微粒在外电场作用下能产生运动并改变其极化方向。基于此，我们设想将铁磁-铁电核壳结构复合微粒分散在液体中形成“多铁性液体”，利用液体中铁磁-铁电微粒在磁/电场作用下能改变其磁/极化方向的特点，实现电/磁场对磁/极化方向的有效调控而获得强磁电耦合效应。

此外，利用液体中微粒状态的变换可用于存储数据，制作容量大、成本低的“液态HDD硬盘”。相对于固态的多铁材料而言，多铁性液体具有如下特点：1、多铁材料具有可流动性，其形态是无定形的；2、多铁性微粒由于同时具有铁电性和磁性，因此在电场或磁场作用下，具有多铁性的微粒能够发生转动，而且由于在液体中，所以其矫顽场会比较小，由于布朗运动，在电场或磁场下的转向更容易。3、在电场或磁场作用下，固态多铁材料中电畴的取向只能沿着接近于电场方向的某些取向，并不一定沿着电场方向，而对于铁电性液体而言，由于铁电微粒可以在液体中自由转动，因此其电畴的取向可以完全沿着电场方向。

虽然多铁性液体同时具有铁电性、磁性和流动性，因此也许会具有许多独特的电学、磁学、流体力学、光学和声学特性，但是由于多铁性液体同时具有固体多铁性材料的磁电性能、又具有液体的流动性。因此，测量多铁性液体的性能不但需要测量电学性能，还需要测量磁学性能，同时，还需要考虑到液体的流动性。因此，不能照搬普通固体材料的测量装置。然而，目前没有一种装置能够测试多铁性液体的电性能、磁性能、光学性能以及磁电耦合效应。解决以上问题成为当务之急。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种多铁性液体物理特性测试装置，其能够测得多铁性液体的磁学性能、电学性能、光学性能以及多场耦合效应。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种多铁性液体物理特性测试装置，包括测试容器，其要点在于：所述测试容器包括环状的中间层和分别位于该中间层两侧的两个电极，两个所述电极与中间层合围形成具有容置腔的密封结构，所述中间层上具有可封闭的进液孔和出气孔，所述进液孔和出气孔均与容置腔连通；所述中间层采用绝缘材料，所述电极为片状，且采用非磁性的透明导电材料。

采用以上结构，将待测的多铁性液体从进液孔注入，容置腔内的气体则会从出气孔排出，当容置腔内充满多铁性液体后，即可停止注入多铁性液体，并封堵进液孔和出气孔，然后通过两个电极对多铁性液体进行磁学性能、电学性能、光学性能以及多场耦合效应的测试。