PPMS系统的设计思想是在一个完美控制的温度和强磁场平台上,集成全自动的电学,磁学,热学等各种物性测量手段。PPMS的基本组成功能可以分为以下几个部分,温度控制磁场,直流电学测量和PPMS控制软件系统,基本系统的硬件,包括测量样品腔,普通液氦杜瓦,超导磁体以及电源组件,真空泵计算机和电子控制系统等。对于绝大多数常规实验项目,PPMS已经设计好了全自动的测量软件,具有标准测量功能,如磁滞回线、电阻率、磁阻、霍尔系数、伏安特性等。另有MPMS-SQUID,可以测弱磁信号样品,测试更精密。
1、测试结束后拿到的数据结果形式:包括原始数据、数据说明文件
2. M-H曲线(磁场范围±9T)
3. MT曲线:ZFC/FC (2-400K)
块状样品和薄膜(暂时无法测粉末和液体)
尺寸要求:做好是长条形或正方形
长:大于4mm小于8mm
宽:小于8mm
高:小于1mm
PPMS-VSM精度比MPMS-SQUID差约两个数量级,VSM通常用于测试强信号样品(如铁磁块体和粉末等),SQUID通常用于测试弱信号样品(如薄膜或磁性较弱的铁磁/反铁磁/亚铁磁粉末和块体样品等)。选择什么设备进行测试,主要依据是样品的信号大小,如果样品磁矩信号大于5E-5 emu,用VSM就可以满足,如果样品磁矩信号小于5E-5 emu,建议用SQUID,SQUID精度比较高。
相对磁导率,有时候被定义为符号μr,是介质的磁导率μ和真空磁导率μ0的比值:μr = μ /μ0以相对磁导率的形式;磁化率为:χm = μr– 1。χm是一个无量纲的量,有时候被称为体积磁化率,以区别χp (质量磁化率)和χM(摩尔或摩尔质量磁化率)。在真空中磁感应强度B与磁场强度H间的关系为:B=μ0H; 在磁性材料中:B=μ0(H+M),磁性材料的磁导率定义为磁感应强度与磁场强度之比:μ=B/H,μ0:真空磁导率;μ:绝对磁导率,单位为H/m,μr:相对磁导率;μr =μ/μ0,磁化率定义为磁化强度与磁场强度之比:χ=M/H。
ZFC/FC测试,属于特殊的MT测试,ZFC是样品在0磁场下降至低温,然后在低温施加一个磁场,边升温边测试;FC是样品在磁场条件下降至低温,保持磁场大小不变,边升温边测试。因此ZFC/FC是不同降温(是否施加磁场)下的MT测试,相当于2条MT曲线。有的会要求降温过程测试FC(也称为FCC),但FCC测试时,由于和ZFC变温方向不同,会由于热传导的滞后效应,使得ZFC和FCC错位。所以一般建议FC也和ZFC一样,用升温测试。
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