PPMS DynaCool综合物性测量系统

型号：MPMS XL-5

规格：9T

厂家：美国Quantum Design

安装日期：2015年5月

实验室位置：北区2号楼C103

负责人：全志勇

仪器简介：

PPMSDynaCool系统是全新一代的综合物性测量系统，延续了以往综合物性测量系统（PPMS）的设计理念和测量方法，是一个在自动控制的极低温和强磁场完美平台上，集成全自动的磁学、电学、热学甚至形貌观测等各种物性测量手段。而且，由于采用了全新的设计架构和专利技术，PPMS DynaCool将不再需要任何液态制冷剂来维持运行，而是通过一个二级脉冲管式制冷机，同时用于冷却超导磁体和进行低温控制，并且基于脉冲管式制冷机极低振动的特点，使得测量处于一个非常低的振动环境中。

主要性能：

（1）温度控制平台

PPMSDynaCool系统利用脉冲管制冷机实现样品升降温控制，并整合了多项专利技术使得控温更稳定和精准。PPMS DynaCool系统采用新型流阻系统，大大提高了制冷功率和温度稳定性，通过一套高智能的温度控制软件，系统能够在需要最小制冷量的常温区（250K ~300K）、需要较大制冷量和快速往复扫描的中温区（<10K~250K）、以及通过冷氦气提供最大制冷量来稳定运行的低温区（<1.8K~10K）之间进行连续、快速、稳定的变换。通过这套全新的温度控制系统，PPMSDynaCool能够使样品台上的温度在40分钟内从300K降至1.8K。

（2）磁场控制平台

PPMSDynaCool 提供9T的外磁场，配备的是传导制冷式超导磁体，该磁体还具有switch-less的性质，大大加快了励磁速度。系统采用数字模拟混合式磁体控制模式，以达到控场时同时具有高精确性和低噪声。同时双极性磁体电源还具有电流平滑过零性质。

（3）电输运测量

PPMSDynaCool系统上的电输运测量选件，允许用户全自动的进行诸如电阻、微分电阻（非线性电阻）、磁电阻、伏安特性等各种电学测量。用户既可以选择使用4线法、2线法也可以选用范德堡方法测量不规则形状的样品。样品托每次可以测量2个样品，采用了两套独立的测量仪表，可在不同量程间自动切换，可以兼顾微弱的小信号测量和诸如半导体材料的大电阻测量，有效的拓展了电阻测量量程，可测量电阻值范围为10nΩ-5GΩ。

（4）VSM磁学测量

PPMSDynaCool系统的磁场方向和样品振动方向是平行的，都是沿竖直方向。而传统的电磁铁VSM的磁场方向与样品振动方向垂直，这样从原理上就比传统的电磁铁VSM精度要高。系统磁体在样品位置具有高均匀度，样品在振动时几乎感受不到磁场的变化，磁场的噪音非常小。这是使用传统电磁铁VSM无法比拟的。采用长程电磁力驱动马达，没有任何机械传动，从而避免了机械磨损和振动噪声。同时采用光学编码定位技术，样品位置和信号精度远非传统的电磁铁VSM可比。以上这些特点使得VSM有极高的测量灵敏度，是目前世界上测量精度最高的VSM，能够真正达到10^-7emu测量精度。