Principe de la mesure
La mesure consiste à déplacer un échantillon à travers des bobines de détection supraconductrices (gradiant-mètres), à une température donnée et dans un champ magnétique homogène. Lorsque l’échantillon est déplacé à travers les bobines, le moment magnétique de l’échantillon induit un courant électrique dans les bobines de détection. Comme les bobines, les fils de connection et la boucle Squid forment un circuit supraconducteur fermé, ce courant n’est pas atténué, et tout changement de flux magnétique produit un changement proportionnel du courant persistant dans le circuit de détection. Par conséquent, en déplaçant l’échantillon de part et d’autre des bobines de détection, on réalise une intégration du flux magnétique. Un transformateur de flux permet de transmettre le signal du gradiant-mètre au SQUID. Le SQUID est le système de détection de champ magnétique le plus sensible qui existe et est un convertisseur courant-tension extrêmement précis. L’amplitude du signal mesuré est proportionnel au moment magnétique de l’échantillon
Types de mesures :
— courbes d’aimantation, cycles d’hystérésis
— mesures de susceptibilité sous champ statique
— mesures de susceptibilité sous champ oscillant
Champ magnétique (aimant supraconducteur) : +/- 7 Tesla
Gamme de température : 1.8 – 400K
Gamme de mesure :
— mode DC/RSO : +/- 2 emu — mode AC : fréquence : 0.1-1000 Hz, amplitude du champ oscillant : 0.1- 4 G — mode VSM (Vibrating Sample Magnetometer) :
— sensibilité : 10-8 emu sous 1 T ; 10-7 emu sous 2 T ; 5.10-7 emu sous 7 T
Types d’échantillons :
— matériaux massifs (dim. max. : 4 x 4 mm2)
— poudres (quelques mg, typiquement 10 mg), cristaux, gels
— couches minces
Durée des mesures :
— cycles +/- 7 T : 3 à 5 heures
— susceptibilité (DC or/and AC or/and VSM) : 6 hours (300 K – 1.8 K)
Le Physical Properties Measurement System (PPMS) permet de mesurer les propriétés de transport et la chaleur spécifique des matériaux en fonction de la température et/ou d’un champ magnétique.
Une réserve d’hélium liquide assure le refroidissement de l’aimant supraconducteur et permet la variation de température des échantillons. La production d’hélium liquide est en circuit fermé et l’instrument consomme une bouteille d’hélium comprimé par an.
Le champ magnétique peut être balayé entre +9T et -9T en 10 min. au taux maximal de 20 mT/s.
La température peut être balayé de 400K à 1.8K en 40 min. au minimum.
Les échantillons sont des couches minces de 5×5 mm² environ. Il est également possible de mesurer des poudre pour la chaleur spécifique. Il est possible de mesurer 3 échantillons en même temps pour les propriétés de transport.
Spécifications :
- Mesures de transport électrique en 2 ou 4 fils.
Courant appliqué : 10 nA-8 mA, signal carré 5 Hz
Tension mesurée : 1 mV-4V Gamme de résistivité : fraction d’ohm-10 MΩ.
- Mesures de chaleur spécifique :
Gamme typique de 1-103 µJ/K
Porte échantillon:(diamètre=2.5 cm)
Contact :
