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全新一代磁學(xué)測(cè)量系統(tǒng)

2013 年 3 月makeway 公司在美國(guó)物理協(xié)會(huì)年會(huì)上，發(fā)布了全新設(shè)計(jì)的磁學(xué)測(cè)量系統(tǒng)：MPMS3系統(tǒng)。該系統(tǒng)仍舊基于SQUID探測(cè)技術(shù)，但不是MPMS(SQUID)XL系列和SQUID-VSM系統(tǒng)的簡(jiǎn)單升。MPMS3系統(tǒng)是makeway公司潛心開發(fā)多年的結(jié)晶，在該產(chǎn)品上集成了大量的全新技術(shù)。

對(duì)比于MPMS XL和SQUID-VSM磁學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，MPMS3將二者的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了融合。MPMS3系統(tǒng)外觀雖然與SQUID-VSM相似，但系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，同時(shí)具備了SQUID-VSM的高速高精度測(cè)量，以及MPMS XL的DC測(cè)量模式、Raw Data功能和Point- to-Point測(cè)量功能。系統(tǒng)帶有全新的DC Scan測(cè)量模式，VSM測(cè)量模式以及交流測(cè)量模式可供用戶選擇，大程度的滿足用戶的測(cè)量要求。MPMS XL用戶和SQUID-VSM用戶將會(huì)非常容易的上手使用MPMS3。另外對(duì)于SQUID-VSM用戶，我們也提供了升方案，用戶可將SQUID-VSM系統(tǒng)升至MPMS3系統(tǒng)。

MPMS3系統(tǒng)帶有的新式無液氦Evercool選件，可實(shí)現(xiàn)全氦氣啟動(dòng)和運(yùn)行，擺脫對(duì)液氦的依賴。

全新一代磁學(xué)測(cè)量系統(tǒng)

MPMS廣泛分布于世界上幾乎所有相關(guān)的前沿實(shí)驗(yàn)室，在學(xué)術(shù)界具有良好口碑。MPMS系統(tǒng)由一個(gè)基系統(tǒng)和各種拓展功能選件構(gòu)成。基系統(tǒng)同時(shí)提供變磁場(chǎng)測(cè)量環(huán)境和變溫度場(chǎng)測(cè)量環(huán)境，拓展功能選件包括各種全自動(dòng)磁學(xué)測(cè)量功能選件，如AC磁化率測(cè)量系統(tǒng)選件（進(jìn)行交流磁化率的測(cè)量，頻率0.1Hz - 1kHz，磁矩靈敏度≤ 5×10-8 emu （typical））、高溫爐選件（把儀器高可測(cè)量溫度拓展到1000K）、超低磁場(chǎng)選件以及磁場(chǎng)重置選件（用于退磁可獲取達(dá)0.005G的超低磁場(chǎng)）。而且MPMS帶有液氦自循環(huán)系統(tǒng)，能夠全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)液氦的循環(huán)利用，地方便了獲取液氦不方便、或者液氦價(jià)格昂貴的地區(qū)用戶。

所包含的領(lǐng)域有物理、材料、化學(xué)、生物、地質(zhì)等學(xué)科。所能研究測(cè)量的材料涵蓋金屬、陶瓷、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、磁性材料、合金材料、有機(jī)材料、介電材料和高分子材料等等。材料的形式可以是：塊材、薄膜、粉末、液體、單晶及納米材料。

MPMS3全新技術(shù)

1) RapidTemp-快速溫控技術(shù)

系統(tǒng)從300K勻速降至10K僅需15分鐘，從10K穩(wěn)定到1.8K也僅需5分鐘

2) QuickSwitch-超導(dǎo)開關(guān)技術(shù)

超導(dǎo)開關(guān)在超導(dǎo)態(tài)和正常態(tài)之間的轉(zhuǎn)換僅需要1秒鐘時(shí)間

3) FastLab-快速數(shù)據(jù)采集技術(shù)

系統(tǒng)的超導(dǎo)磁體允許700Oe/s的勵(lì)磁速度，在零場(chǎng)下僅需4秒數(shù)據(jù)平均時(shí)間(data average time)，系統(tǒng)便能達(dá)到1x10-8emu的測(cè)量精度；并且系統(tǒng)允許用戶在掃場(chǎng)模式下進(jìn)行高精度的測(cè)量。

5K溫度下鐵磁薄膜MH曲線

MPMS3 DCScan與MPMS XL對(duì)比

MPMS3系統(tǒng)參數(shù):

溫度區(qū)間：

1.9~400 K 連續(xù)控制

降溫速度：

30 K/min 300 K>T>10 K

10 K/min 10 K>T>1.8 K

樣品腔內(nèi)徑：

9 mm

磁場(chǎng)強(qiáng)度：

±7 T

磁場(chǎng)均勻度：

4 cm 范圍內(nèi)達(dá)到 0.01%

勵(lì)磁速度：

4 - 700 Oe/s

樣品振動(dòng)范圍：

0.1-8 mm (峰值)

測(cè)量磁矩：

2 emu（DC Scan）；

>100 emu（VSM）

測(cè)量靈敏度：

≤2500 Oe：

≤5×10-8 emu（DC scan）

≤1×10-8 emu（VSM）

>2500 Oe:

≤6×10-7 emu（DC scan）

≤8×10-8 emu（VSM）

MPMS選件

MPMS3 Evercool選件(氦氣啟動(dòng)和運(yùn)行，無需液氦)介紹(點(diǎn)擊打開)

MPMS3 OVEN選件(可將測(cè)量溫區(qū)拓展1000K)介紹(點(diǎn)擊打開)

MPMS3 AC Susceptibility Measurement選件介紹(點(diǎn)擊打開)

MPMS3 Ultra-Low Field Capability (ULF)選件介紹(點(diǎn)擊打開)

MPMS3水平旋轉(zhuǎn)桿、磁光測(cè)量和電學(xué)測(cè)量選件介紹(點(diǎn)擊打開)

MPMS3 iQuantum He3選件(點(diǎn)擊打開)

MPMS測(cè)試數(shù)據(jù)

高溫直流、交流磁化率測(cè)量數(shù)據(jù)

鎳材料高溫直流、交流磁化率測(cè)量數(shù)據(jù)

磁化率測(cè)試數(shù)據(jù)

由哈維·穆德學(xué)院教授Professor Eckert提供的鐵磁薄膜在較弱磁場(chǎng)下的磁矩測(cè)量數(shù)據(jù)，展現(xiàn)了MPMS3對(duì)小磁矩樣品測(cè)量的精準(zhǔn)性

磁化率DC模式測(cè)試數(shù)據(jù)

相對(duì)于MPMS XL而言，MPMS3系統(tǒng)使用的DC測(cè)量模式的測(cè)量效率得到了質(zhì)的飛躍。

磁場(chǎng)掃場(chǎng)速率測(cè)試數(shù)據(jù)

相對(duì)于MPMS XL系統(tǒng)，MPMS3的掃場(chǎng)速率大幅提升。

光磁測(cè)量選件測(cè)試數(shù)據(jù)

場(chǎng)冷（100Oe）和零場(chǎng)冷并使用DC模式測(cè)量的光磁數(shù)據(jù)。

水平旋轉(zhuǎn)桿測(cè)量選件測(cè)試數(shù)據(jù)

鐵磁性薄膜材料±2T磁場(chǎng)下 0-90° 4個(gè)不同角度測(cè)量得到的MH曲線