交流磁化率的测量对于研究磁性材料，尤其是具有铁磁性或反铁磁性转变的材料具有重要意义．交流磁化率的测试方法主要有两类：1)交流互感电桥，如哈特森(Hart—shorn)电桥；2)自感法，即测量样品在线圈中引起的电感变化．常见的方法是将1对绕在同一空心轴上的线圈和锁相放大器连接，线圈分为初级线圈和次级线圈，初级线圈由锁相放大器提供交变信号，产生交变磁场．样品放置在线圈的中心，当在初级线圈的交变磁场作用下，产生磁性改变时将引起次级线圈中的感生电流的变化而由锁相放大器测出．

如图1所示，静态场由永磁体提供，锁相放大器驱动调制线圈（图中最外侧初级线圈），产生交流磁场，并在样品中产生随时间变化的磁矩。两个相对于初级线圈对称放置的拾取线圈（次级线圈）。其中一个线圈包含样品，另一个线圈以相反方向缠绕，当作参考线圈。此时，我们能够减去背景的影响，保证测量到的信号是由样品磁化引起的。这个测量信号的幅度和相位能绘制为样品温度或直流磁场的函数，从而可以推断出样品的临界温度、磁化曲线以及样品中的磁损耗。比如导电材料中的涡流和铁磁材料中的不可逆畴壁位移等。

图 1

锁相放大器的相敏检测功能可以测出信号的实部和虚部。实部可以得到磁化曲线M(H)的斜率;虚部反映了材料中存在的耗散过程。

此外，有学者【1】借助锁相放大器提出了一种用于磁共振波谱的通用扭矩混合方法(Torque-mixing magnetic resonance spectroscopy,TMRS)。与磁感应共振检测类似，进动偶极矩的横向分量可以在灵敏的宽带光谱中测量。与感应不同，扭矩幅度允许在自旋动力学的同时监测平衡磁特性。室温下单晶介观钇铁石榴石盘的综合电子自旋共振光谱揭示了磁化状态和模式相关自旋共振相互作用与纳米级表面缺陷之间的辅助切换。如图2所示，锁相放大器UHF产生射频信号f₁和f₂（用于光谱学）和f₃（用于测量净磁矩）。经过放大后，加载到带有传输线的微波印刷电路板（浅蓝色）上，在扭矩传感器上的样品处产生磁音（H₁、H₂和H₃）。

传感器的偏转是通过干涉法检测的。即氦氖激光经由显微镜物镜后，用光电二极管(PD)检测调制的反射光。

图 2扭矩混合磁共振波谱的示意图。

TMRS技术是由交流磁化率的扭矩测量[2]优化而来。具体如图3所示，锁相放大器提供参考/驱动频率f₁和f₂，正交交流电通过亥姆霍兹线圈组件(H^ac_x)和单线圈(H^ac_z)。锁相输出信号分别由AF和RF频率功率放大器放大。氦氖激光器用于检测扭转谐振器的机械运动。差频/和频信号输入锁相同时进行解调。

图 3交流磁化率的扭矩测量原理图[2]。

得到结果如图4-6所示：

图 4（a）单个微磁YIG盘的直流转矩磁力计（b）相应的数值导数

图 5（a）采集直流磁力计，f₂=f_RES+f₁。（b）在f_RES频率检测到的低频交流信号。（f₁=500Hz）

图 6利用锁相放大器的sweep功能得到交流磁化率高次谐波的光谱图。f₁(H^ac_x)和f₂(H^ac_z)分别以恒定频率（分别为500Hz和1.8095MHz）同时驱动，测量磁场频率响应（100Hz带宽）则用。强度最高的波段是f₂的解调，连续的波段代表交流磁化率f₂±nf₁的谐波(n=7）

【1】Torque-mixing magnetic resonance spectroscopy

【2】Nanomechanical AC Susceptometry of an Individual Mesoscopic Ferrimagnet