本发明专利技术公开了一种永磁铁的磁场的确定方法及装置，涉及磁场技术领域。该方法能够通过NV色心磁场检测设备确定永磁铁的磁场的强度，并通过霍尔传感器确定该强度在垂直于磁性材料表面的方向上的第一分量，继而根据该强度和该第一分量自动计算得到该方向与磁场的方向的夹角。相较于人工根据经验估计该夹角的方式，本发明专利技术提供的方法确定的该夹角的准确性较高。高。高。
【技术实现步骤摘要】
永磁铁的磁场的确定方法及装置
[0001]本专利技术涉及磁场
，特别涉及一种永磁铁的磁场的确定方法及装置。
技术介绍
[0002]量子钻石原子力显微镜可以检测磁性材料（也可以称为磁性样品）表面的磁场分布。在量子钻石原子力显微镜检测磁性材料表面的磁场分布的过程中，需要为该磁性材料施加外磁场，对于某些磁性材料，要求外磁场的方向需要平行于该表面或垂直于该表面。
[0003]相关技术中，工作人员可以采用永磁铁为磁性材料施加外磁场。且工作人员可以根据经验估计永磁铁的磁场的方向与垂直方向的夹角，并基于该夹角调整永磁铁相对于该磁性材料的位置，以使永磁铁的磁场可以垂直于该磁性材料的表面。其中，该垂直方向为垂直于该表面。
[0004]但是，采用上述方式确定的该夹角的准确性较低，导致量子钻石原子力显微镜无法准确检测到在该永磁铁施加的特定方向的外磁场下，磁性材料表面的磁场分布。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种能够提高永磁铁的磁场的方向与垂直方向的夹角的确定准确性的永磁铁的磁场的确定方法及装置。所述技术方案如下：一方面，提供了一种永磁铁的磁场的确定方法，所述方法包括：通过氮空位NV色心磁场检测设备确定所述永磁铁的磁场的强度；通过霍尔传感器确定所述强度沿第一方向的第一分量，所述第一方向垂直于磁性材料的表面；基于所述强度和所述第一分量，确定所述磁场的方向与所述第一方向的第一夹角，所述第一夹角的余弦值与所述第一分量正相关，且与所述强度负相关。
[0006]另一方面，提供了一种永磁铁的磁场的确定装置，所述装置包括：第一确定模块，用于通过氮空位NV色心磁场检测设备确定所述永磁铁的磁场的强度；第二确定模块，用于通过霍尔传感器确定所述强度沿第一方向的第一分量，所述第一方向垂直于磁性材料的表面；第三确定模块，用于基于所述强度和所述第一分量，确定所述磁场的方向与所述第一方向的第一夹角，所述第一夹角的余弦值与所述第一分量正相关，且与所述强度负相关。
[0007]又一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如上述方面所述的永磁铁的磁场的确定方法。
[0008]再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述方面所述的永磁铁的磁场的确定方法。
[0009]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本专利技术实施例提供了一种永磁铁的磁场的确定方法及装置，该方法能够通过NV色心磁场检测设备确定永磁铁的磁场的强度，并通过霍尔传感器确定该强度在垂直于磁性材料表面的方向上的第一分量，继而根据该强度和该第一分量自动计算得到该方向与磁场的方向的夹角。相较于人工根据经验估计该夹角的方式，本专利技术提供的方法确定的该夹角的准确性较高。
[0010]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0011]图1是本专利技术实施例提供的一种永磁铁的磁场的确定方法所涉及的实施环境的示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种永磁铁的磁场的确定方法的流程图；图3是本专利技术实施例提供的另一种永磁铁的磁场的确定方法的流程图；图4是本专利技术实施例提供的一种第二坐标系的示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种永磁铁的磁场的确定装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的另一种永磁铁的磁场的确定装置的结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种上位机的结构示意图。
具体实施方式
[0012]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0013]图1是本专利技术实施例提供的永磁铁的磁场的确定方法所涉及的实施环境的示意图。参见图1，该实施环境包括：上位机01，氮
‑
空位（nitrogen
‑
vacancy，NV）色心磁场检测设备02，霍尔传感器03，磁性材料04，以及永磁铁05。该NV色心磁场检测设备02包括：具有氮
‑
空位（nitrogen
‑
vacancy，NV）探针（也可以称为NV色心）的金刚石021。
[0014]其中，该上位机01分别与NV色心磁场检测设备02和霍尔传感器03建立有通信连接。该NV色心是金刚石中相邻的两个碳原子被一个氮原子和一个空位替换后，再捕获附近的一个电子所形成的稳定的结构。即该NV色心由氮原子与该氮原子附近的碳原子的空位组成。该NV色心具有C
3v
对称性，其主轴为N
‑
V的连线，其电子自旋量子数S为1，即S=1。且该NV色心具有优异的光学性质与量子相干性质，因此能够作为高灵敏度的量子磁传感器。
[0015]在本专利技术实施例中，在通过NV色心磁场检测设备02和霍尔传感器03检测永磁体的磁场的过程中，该NV色心磁场检测设备02的金刚石021与该霍尔传感器03可以位于磁性材料04的一侧，也可以分别位于磁性材料04的两侧。例如，如图1所示，金刚石021与该霍尔传感器04可以分别位于磁性材料04的两侧，且从图1看出，该金刚石021可以位于磁性材料04的上面，该霍尔传感器03可以位于该磁性材料04的下面。或者，该金刚石021可以位于磁性材料04的下面，该霍尔传感器03可以位于该磁性材料04的上面。且该霍尔传感器03可以贴附在该磁性材料04的表面。
[0016]该金刚石021在参考平面上的正投影与该霍尔传感器03在该参考平面上的正投影至少部分重叠。如金刚石021的正投影可以位于霍尔传感器03的正投影内。且对于金刚石021与该霍尔传感器04分别位于磁性材料04的两侧的场景，在确定永磁铁的磁场在磁性材料04附近一处的强度和方向的过程中，该磁性材料04的厚度可以忽略不计。
[0017]如此，可以确保通过NV色心磁场检测设备02检测出的强度，与霍尔传感器03所检测到的第一分量所属的强度为在磁性材料04的同一处的强度，继而可以确保基于该第一分量和NV色心磁场检测设备02检测到的强度，确定的磁场方向与第一方向之间的夹角的准确性较高。该第一方向垂直于磁性材料04的表面。
[0018]其中，该磁性材料04的表面的平整度大于平整度阈值，即该表面较为平整。在检测过程中，该表面为靠近金刚石021的一面，且该金刚石021的表面可以平行于该表面。
[0019]可选的，该上位机01可以为笔记本电脑、平板电脑或台式电脑等。该NV色心磁场检测设备02可以为量子钻石原子力显微镜。
[0020]本专利技术实施例提供的一种永磁铁的磁场的确定方法，该方法应用于上位机。例如，图1所示的实施环境中的上位机01。参见图2，该方法包括：步骤101、通过NV色心磁场检测设备确定永磁铁的磁场的强度。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种永磁铁的磁场的确定方法，其特征在于，所述方法包括：通过氮空位NV色心磁场检测设备确定所述永磁铁的磁场的强度；通过霍尔传感器确定所述强度沿第一方向的第一分量，所述第一方向垂直于磁性材料的表面；基于所述强度和所述第一分量，确定所述磁场的方向与所述第一方向的第一夹角，所述第一夹角的余弦值与所述第一分量正相关，且与所述强度负相关。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述磁场的方向与所述第一方向的第一夹角之后，所述方法还包括：基于所述第一夹角，控制调整设备调整所述永磁铁相对于所述磁性材料的位置，以使所述磁场的方向的垂直于所述表面或平行于所述表面。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述强度包括：沿所述NV色心磁场检测设备的NV轴的第二分量，所述NV轴与所述表面相交；所述基于所述第一夹角，控制调整设备调整所述永磁铁相对于所述磁性材料的位置，包括：基于所述第一夹角、所述第一分量、所述第二分量和所述强度，确定所述磁场的方向与第二方向的第二夹角，其中所述第二方向平行于所述表面，且垂直于所述第一方向，所述第二夹角的余弦值与所述第一夹角的正弦值、所述第一分量和所述强度均负相关，且与所述第二分量正相关；基于所述第二夹角，确定所述磁场的方向与第三方向的第三夹角，所述第三方向垂直于所述第二方向和所述第一方向，所述第三夹角与所述第二夹角负相关；基于所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角，控制调整设备调整所述永磁铁相对于所述磁性材料的位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二夹角满足：；其中，B
||
为所述第二分量，B
z
为所述第一分量，为所述强度，θ为所述第一夹角。5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭茂森，许克标，
申请(专利权)人：无锡量子感知技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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