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DynaCool 全新一代完全無液氦綜合物性測量系統
美國Quantum Design公司近期隆重推出**產品-完全無液氦綜合物性測量系統PPMS®DynaCool™。它是繼多功能振動樣品磁強計VersaLab（3T，50K-400K）之后，Quantum Design公司推出的第二款完全無需液氦等任何制冷劑的測量系統。
PPMS DynaCool在功能上仍然是一臺PPMS系統，具有以往PPMS系統的所有測量功能。然而由于其杜瓦內部的重新優化設計，使得PPMS DynaCool系統完全不需要液氦等任何制冷劑，系統使用一個二級脈沖管制冷機同時為超導磁體和樣品測量提供超低振動的低溫環境。并且系統主機就已經集成了產生<10-4Torr高真空的冷泵，從而使PPMS DynaCool能與所有相關選件升級兼容。
系統原理圖
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溫度參數： · 溫度范圍：1.85K-400K · VSM高溫爐可擴展高溫至1000K · He3制冷機可擴展低溫至0.5K · 稀釋制冷機可擴展低溫至50mK · 降溫時間：從300K降至1.9K并穩定<40min · 溫度穩定性：±0.1% for T<20K（典型值） ±0.02% for T>20K（典型值) · 控溫模式：連續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 |
磁場參數： 9T磁體 磁場范圍：±90000 Oe 達到滿場時間：<8min 掃場速率：0.1——200 Oe/S 初次啟動時間：~16小時 | 14T磁體 磁場范圍：±140000 Oe 達到滿場時間：<40min 掃場速率：0.2——120 Oe/S（低場時更快） 初次啟動時間：~40小時 |
PPMS 平臺提供多種測量手段
功能選件——磁學測量 振動樣品磁強計選件（VSM） 采用長程電磁力驅動馬達，比傳統VSM馬達噪音更低。 采用超導磁體，磁場均勻度比傳統電磁鐵更好。 采用新型控溫技術，比傳統VSM控溫更好。 高溫爐組件可將VSM的高溫擴展至1000K VSM測量參數： 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 振動頻率: 40 Hz 振動幅值: 0.5 to 10 mm **可測磁矩: ~ 40 emu **可測量磁矩: ~ 75 emu 探測線圈內徑: 6.3 mm I.D. 12 mm I.D.（可選） | 長程電磁驅動高精度馬達 |
新型交流磁學性質測量選件ACMS II 可同時測AC和DC的磁學性質，而且測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: 0.005 Oe – 15 Oe (peak) 頻率: 10 Hz – 10 KHz 特有的校準線圈組逐點測量并消除了背景相漂移 直流磁化強度 靈敏度: 5 x 10-6 emu | 交流磁化率線圈原理圖 |
光誘導磁測量選件（VSM FOSH） 該組件為研究光激發情況下物質磁性變化的**選擇?？蛇x波長連續可調的光源。 單色光源 (MLS) 波長范圍: 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 | 光磁樣品桿 |
扭矩磁強計選件（Torque Magnetometer） 磁各向異性的高精度測量**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 扭矩測量范圍： ±10-5 Nm 芯片尺寸： 6×6×1 mm3 安裝樣品區域： 2×2 mm2 **樣品尺寸： 1.5×1.5×0.5 mm3 **樣品質量： 10 mg 角速度（度/秒）： 0.05 - 10（標準型） 0.0045 - 1（高精度 型） 角度步長： 0.05°（標準型）0.0045°（高精度型） | 磁扭矩高精度芯片 磁各向異性測量所用旋轉樣品桿 |
功能選件——電學測量 直流電輸運選件（ DC Resistivity ） 電流范圍： 5nA - 5mA **電壓： 95mV 電壓靈敏度： 20nV （典型值） 電阻測量范圍： 4μΩ - 4MΩ 測量精度： 0.01% （典型值） 高級電輸運測量選件（ETO） 噪聲基：1 nV/rtHz 電壓輸出范圍：± 4.5 V (一倍增益時) 電流范圍：10nA-100mA 持續操作 頻率范圍：直流或交流（0.1Hz-200Hz） 電阻測量精度：0.1% (R < 200 kΩ) 0.2% (R > 200 kΩ) 相對靈敏度：± 10 nΩ RMS (典型值) 電阻測量范圍：四線法10-8Ω-106Ω 二線法106Ω-1010Ω | 電測量用樣品托 范德堡法測電阻 channel1四點法測電阻 channel2霍爾測量 |
功能選件——熱學測量 比熱測量選件（Heat Capacity） l 高精度、高自動化程度的設計 l 便捷的樣品安裝裝置 l 具有自動馳豫的精密量熱學技術 l 具有完備的數據收集電子設備和數據分析軟件 l 采用出色的雙 ι (two tau model™ )模型擬合技術 l 對于每一個測量點系統自動計算和記錄德拜溫度 測量溫度范圍：1.9K - 400K（從2K開始出點） 配合He3 制冷機可達<0.4 K 配合稀釋制冷機可達50 mK 可測比熱范圍：1μJ/K – 100mJ/K 樣品尺寸： 1mg - 500mg（典型值20mg） 測量靈敏度： 10nJ/K @2K 測量精度： <5% @2K - 300K（典型值<2%） | 比熱專用樣品托 不同磁場下比熱隨溫度的變化曲線 |
熱輸運測量選件（TTO） · 獨特的設計使得PPMS配合該選件， 能夠進行以下參數的測量: AC 電阻率 熱導; 熱導率 塞貝克系數 熱電品質因數 · 利用專用的樣品托進行樣品安裝和固定， 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降到*低 · 在溫度不斷變化的情況下進行連續測量，能夠得到高密度的數據 · 特有的系統自適應測量方案非常適合研究陌生材料 · 軟件可以精確的動態建立熱流量模型，補償各種 可能的系統誤差 · 全自動的測量過程，操作簡單 熱傳導測量精度 ± 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 測量精度：± 5 %或± 0.5μV/K 或± 2 μV 測量范圍：1 μV/K - 1 V/K | 熱輸運測量樣品示意圖 熱輸運腔外檢測裝置 電阻率測量 **電流200mA 品質因子測量 測量精度：±15%（取決于S） 測量速度（典型值） ±0.5 K/min，T>20 K；±0.2 K/min，T<20 K |
QuantumDesign2017年全新推出AC-DR、膨脹系數、光電輸運選件
AC-DR稀釋制冷機專用交流磁化率選件
全新AC-DR選件配合PPMS稀釋制冷機使用，能夠實現50mk極限低溫下的交流磁化率測量。
頻率范圍：10Hz-10kHz
溫度范圍：50mK-4K
Dilatometer膨脹系數選件(Beta)
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.
光電輸運選件
