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PPMS®DynaCoolTM
全新一代完全無液氦綜合物性測(cè)量系統(tǒng)
美國(guó)QuantumDesign公司近期隆重推出**產(chǎn)品-完全無液氦綜合物性測(cè)量系統(tǒng)PPMS®DynaCoolTM。它是繼多功能振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)VersaLab(3T,50K-400K)之后,QuantumDesign公司推出的第二款完全無需液氦等任何制冷劑的測(cè)量系統(tǒng)。
PPMS®DynaCoolTM在功能上仍然是一臺(tái)PPMS系統(tǒng),具有以往PPMS系統(tǒng)的所有測(cè)量功能。然而由于其杜瓦內(nèi)部的重新優(yōu)化設(shè)計(jì),使得PPMSDynaCool系統(tǒng)完全不需要液氦等任何制冷劑,系統(tǒng)使用一個(gè)二級(jí)脈沖管制冷機(jī)同時(shí)為超導(dǎo)磁體和樣品測(cè)量提供超低振動(dòng)的低溫環(huán)境。并且系統(tǒng)主機(jī)就已經(jīng)集成了產(chǎn)生<10-4Torr高真空的冷泵,從而使PPMSDynaCool能與所有相關(guān)選件升級(jí)兼容。
基系統(tǒng)特點(diǎn): * 完全無需液氦或液氮等任何制冷劑 * 溫度范圍:<1.9K–400K * 連續(xù)低溫控制:能在4.2K以下無限時(shí)控溫,且能連續(xù)平滑通過4.2K 液氦相變點(diǎn) * 可控的溫度掃描模式 * 完全自動(dòng)化控制所有功能選件 * 主機(jī)內(nèi)置冷泵提供10-4Torr高真空 * 基于CAN的電路構(gòu)架增強(qiáng)選件之間的兼容性 * 具有節(jié)能的Standby模式,并能迅速恢復(fù)至正常運(yùn)行 | 系統(tǒng)原理圖 |
溫度參數(shù): * 溫度范圍:1.85K-400K * VSM高溫爐可擴(kuò)展高溫至1000K * He3制冷機(jī)可擴(kuò)展低溫至0.5K * 稀釋制冷機(jī)可擴(kuò)展低溫至50mK * 降溫時(shí)間:從300K降至1.9K并穩(wěn)定<40min * 溫度穩(wěn)定性:±0.1%forT<20K(典型值) * ±0.02%forT>20K(典型值) * 控溫模式:連續(xù)低溫控制和溫度掃描模式 | PPMS DynaCool溫度掃描曲線,300K降至1.9K少于40分鐘 |
磁場(chǎng)參數(shù):9T磁體 磁場(chǎng)范圍:±90000Oe 達(dá)到滿場(chǎng)時(shí)間:<8min 掃場(chǎng)速率:0.1——200Oe/S 初次啟動(dòng)時(shí)間:~16小時(shí) | 14T磁體 磁場(chǎng)范圍:±140000Oe 達(dá)到滿場(chǎng)時(shí)間:<40min 掃場(chǎng)速率:0.2——120Oe/S(低場(chǎng)時(shí)更快) 初次啟動(dòng)時(shí)間:~40小時(shí) |
PPMS平臺(tái)提供多種測(cè)量手段
功能選件——磁學(xué)測(cè)量 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)選件(VSM) 采用長(zhǎng)程電磁力驅(qū)動(dòng)馬達(dá),比傳統(tǒng)VSM馬達(dá)噪音更低。 采用超導(dǎo)磁體,磁場(chǎng)均勻度比傳統(tǒng)電磁鐵更好。 采用新型控溫技術(shù),比傳統(tǒng)VSM控溫更好。 高溫爐組件可將VSM的高溫?cái)U(kuò)展至1000K VSM測(cè)量參數(shù): 靈敏度: < 10-6 emu/tesla 噪音基: 6 x 10-7 emu rms 精確度: < 5 x 10-6 emu/tesla 振動(dòng)頻率: 40 Hz 振動(dòng)幅值: 0.5 to 10 mm **可測(cè)磁矩: ~ 40 emu **可測(cè)量磁矩: ~ 75 emu 探測(cè)線圈內(nèi)徑: 6.3 mm I.D. 12 mm I.D.(可選) | |
新型交流磁學(xué)性質(zhì)測(cè)量選件ACMS II 可同時(shí)測(cè)AC和DC的磁學(xué)性質(zhì),而且測(cè)交流磁化率精度很高,可與SQUID媲美。 交流磁化率 靈敏度: 1 x 10-8 emu 交流場(chǎng): 0.005 Oe – 15 Oe (peak) 頻率: 10 Hz – 10 KHz 特有的校準(zhǔn)線圈組逐點(diǎn)測(cè)量并消除了背景相漂移 直流磁化強(qiáng)度 靈敏度: 5 x 10-6 emu | |
光誘導(dǎo)磁測(cè)量選件(VSM FOSH) 該組件為研究光激發(fā)情況下物質(zhì)磁性變化的解決方案。可選波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)的光源。 單色光源 (MLS) 波長(zhǎng)范圍: 360 nm to 845 nm 光源: 氙燈 – 150 W 光纖:325 - 900 nm (D320-UV) 375-2250 nm (D320-IR) 樣品尺寸: 1.6 mm (max) 靈敏度: < 1 x 10-4 emu 可控電子快門 | |
扭矩磁強(qiáng)計(jì)選件(Torque Magnetometer) 磁各向異性的高精度測(cè)量組件。 扭矩背景噪音: 1×10-9 Nm 磁矩靈敏度: 1×10-7 emu @ 9T 1×10-8 emu @ 14T 扭矩測(cè)量范圍: ±10-5 Nm 芯片尺寸: 6×6×1 mm3 安裝樣品區(qū)域: 2×2 mm2 **樣品尺寸: 1.5×1.5×0.5 mm3 **樣品質(zhì)量: 10 mg 角速度(度/秒): 0.05 - 10(標(biāo)準(zhǔn)型) 0.0045 - 1(高精度型) 角度步長(zhǎng): 0.05°(標(biāo)準(zhǔn)型) 0.0045°(高精度型) | |
功能選件——電學(xué)測(cè)量 直流電輸運(yùn)選件( DC Resistivity ) 電流范圍: 5nA - 5mA **電壓: 95mV 電壓靈敏度: 20nV (典型值) 電阻測(cè)量范圍: 4μΩ - 4MΩ 測(cè)量精度: 0.01% (典型值) 高級(jí)電輸運(yùn)測(cè)量選件(ETO) 噪聲基:1 nV/rtHz 電壓輸出范圍:± 4.5 V (一倍增益時(shí)) 電流范圍:10nA-100mA 持續(xù)操作 頻率范圍:直流或交流(0.1Hz-200Hz) 電阻測(cè)量精度:0.1% (R < 200 kΩ) 0.2% (R > 200 kΩ) 相對(duì)靈敏度:± 10 nΩ RMS (典型值) 電阻測(cè)量范圍:四線法10-8Ω-106Ω 二線法106Ω-1010Ω | |
功能選件——熱學(xué)測(cè)量 比熱測(cè)量選件(Heat Capacity) ● 高精度、高自動(dòng)化程度的設(shè)計(jì) ● 便捷的樣品安裝裝置 ● 具有自動(dòng)馳豫的精密量熱學(xué)技術(shù) ● 具有完備的數(shù)據(jù)收集電子設(shè)備和數(shù)據(jù)分析軟件 ● 采用出色的雙 τ (two tau modelTM )模型擬合技術(shù) ● 對(duì)于每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算和記錄德拜溫度 測(cè)量溫度范圍:1.9K - 400K(從2K開始出點(diǎn)) 配合He3 制冷機(jī)可達(dá)<0.4 K 配合稀釋制冷機(jī)可達(dá)50 mK 可測(cè)比熱范圍:1μJ/K – 100mJ/K 樣品尺寸: 1mg - 500mg(典型值20mg) 測(cè)量靈敏度: 10nJ/K @2K 測(cè)量精度: <5% @2K - 300K(典型值<2%) | |
熱輸運(yùn)測(cè)量選件(TTO) ● 獨(dú)特的設(shè)計(jì)使得PPMS配合該選件, 能夠進(jìn)行以下參數(shù)的測(cè)量: AC 電阻率 熱導(dǎo); 熱導(dǎo)率 塞貝克系數(shù) 熱電品質(zhì)因數(shù) ● 利用專用的樣品托進(jìn)行樣品安裝和固定, 不需要特殊的樣品桿 ● 四端頭引線法將接線頭的熱阻和電阻效應(yīng)降到*低 ● 在溫度不斷變化的情況下進(jìn)行連續(xù)測(cè)量,能夠得到高密度的數(shù)據(jù) ● 特有的系統(tǒng)自適應(yīng)測(cè)量方案非常適合研究陌生材料 ● 軟件可以精確的動(dòng)態(tài)建立熱流量模型,補(bǔ)償各種可能的系統(tǒng)誤差 ● 全自動(dòng)的測(cè)量過程,操作簡(jiǎn)單 熱傳導(dǎo)測(cè)量精度 ± 5 % 或± 2 μW/K, T < 15 K ± 5 % 或± 20 μW/K, 15 K < T < 200 K ± 5 % 或± 0.5 mW/K,200 K < T < 300 K ± 5 % 或± 1 mW/K, T > 300 K Seebeck 系數(shù) 測(cè)量精度:± 5 % 或± 0.5μV/K 或± 2 μV 測(cè)量范圍:1 μV/K - 1 V/K |
QuantumDesign全新推出AC-DR、膨脹系數(shù)、光電輸運(yùn)選件
AC-DR稀釋制冷機(jī)專用交流磁化率選件
全新AC-DR選件配合PPMS稀釋制冷機(jī)使用,能夠?qū)崿F(xiàn)50mk極限低溫下的交流磁化率測(cè)量。
頻率范圍:10Hz-10kHz
溫度范圍:50mK-4K
Dilatometer膨脹系數(shù)選件
S. Ran et. al (2015 Dec). Thermal expansion and high magnetic field electrical transport measurements
on Fe substituted URu2Si2. Poster session at the Big Ideas, San Diego, Ca.
光電輸運(yùn)選件
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