利用智能手机测量居里温度

方明月，郭瑞雪，谢翠婷

(华南师范大学 物理与电信工程学院，广东 广州 510006)

铁磁材料从铁磁性或亚磁性物质转变成顺磁性物质的临界点被称作居里点或者居里温度。当温度高于磁性物质的居里温度时，该物质的磁性消失。由于该种独特的性质，铁磁性物质在很多领域拥有特殊的应用。比如传感器、电热电路以及电水壶的温控开关等温度自适应型元件[1,2]。人们也开发出了很多测量居里温度的简便方法[3,4]，比较经典的是把铁磁性材料吸附在磁铁上，然后加热至铁块脱离磁铁从而获取居里温度值[5]。或者使用电加热法[6]：当磁性导线中的电流达到一定程度时，螺旋形导线由于转变为顺磁性材料而不再受永磁体的吸引，此时可以通过电流、电压等参数间接测量导线的居里点。

另一方面，先进的实验器材由于体积庞大、价格昂贵、操作复杂等各种原因而无法广泛应用于教学行业[7]。随着科技的发展，智能手机传感器的开发开辟了教育行业利用智能手机辅助教学的新视角。因为智能手机传感器拥有操作简捷、测量准确等优点，有关智能手机传感器的一系列拓展应用APP被不断开发，并广泛应用于教学研究及教学演示[8-10]。

本文利用智能手机设计了一种测量小型永磁体居里温度的方法，实验装置简洁，操作过程简便。

1 理论模型

当外界温度低于居里温度时，铁磁性材料的磁化强度会随着温度的升高而减小。由平均场理论[11]可知有：

M～(T-Tc)β

(1)

其中M是铁磁体的磁化强度，Tc是居里温度，β是临界点，且β=1/2。……