Sistema de medición de propiedades físicas (PPMS)

PPMS de QuantumDesign

El PPMS es un sistema automatizado de bajas temperaturas e imanes que se emplea para la medición de las propiedades de los materiales, tales como el calor específico, la susceptibilidad magnética de la CA y CC, así como las propiedades de transporte eléctrico y térmico (como el efecto Hall, el factor de mérito para dispositivos termoeléctricos y el efecto Seebeck).

Features
Realiza mediciones completamente automatizadas
Su diseño modular ofrece una variedad de aplicaciones
Rango de temperaturas entre 1.9 K y 400 K
Campo magnético hasta ±16 Tesla
Característica opcional de libre de criógeno

La temperatura puede variar continuamente entre 1,9 K y 400 K y puede aplicarse un campo magnético de hasta ±16 Tesla  El llamado 'control continuo de bajas temperaturas' (CLTC) mantiene las temperaturas por debajo de 4.2 K por períodos de tiempo indefinidos y ofrece transiciones suaves de temperatura al calentar y enfriar a 4.2 K.

Los experimentos de un usuario con instrumentos externos pueden ser controlados automáticamente mediante el interfaz de Visual Basic que está integrado en nuestro software de control MultiVu basado en Windows, o por medio de control por medio de programas como Visual C++, Delphi o Visual Basic.

La unidad base del PPMS consiste en una crioestación con una bobina de imán superconductor. Mediante la utilización de diferentes insertos de medición y soportes para las muestras, así como la activación del modo de software correspondiente a cada caso, se obtienen diferentes opciones de medición. La opción de depósito Dewar del EverCool II se caracteriza por una relicuefactor de helio que va integrado, de manera que es un sistema prácticamente libre de criógeno. El gas helio sólo es necesario para purgar la cámara de la muestra.

Magnetómetro de muestra vibrante VSM

El magnetómetro de muestra vibrante (VSM) es un potente sistema de medición que se emplea para determinar las propiedades magnéticas de la muestra. La opción del VSM transforma el PPMS en un sensible magnetómetro de CC para la adquisición veloz de datos. El movimiento de la muestra se realiza mediante un sistema de desplazamiento especial de las muestras que posee una característica lineal, así que es muy preciso y flexible. Otras opciones que amplían las funciones del VSM.

 

  • Operación rápida y completamente automatizada para el centrado de la muestra rápida.
  • Sensible momento magnético de CC que mide hasta el máximo campo del imán.
  • Sistema de medición VSM basado en el protocolo de red CAN que incluye la torre del modelo 1000 CAN.
  • Es posible realizar una ampliación del campo magnético o de la temperatura cuando se realiza la medición.
Opción ACMSII de susceptibilidad magnética de la CA

El sistema de medición de la CA (ACMS, por sus siglas en inglés) proporciona al usuario la capacidad de realizar, tanto mediciones de la susceptibilidad de CA, como de la magnetización de CC mediante extracción:

  • Para la medición de la susceptibilidad de la CA y la magnetización CC
  • La técnica de anulación de la fase directa mide y cancela los cambios de la CA de fondos en cualquier medición
Capacidad térmica

La opción de capacidad térmica del Quantum Design mide la capacidad térmica a una presión constante Cp. Esta opción controla el calor que se añade y se elimina de una muestra mientras se monitoriza el cambio resultante en la temperatura. Durante una medición, se aplica una cantidad de calor conocida a una potencia constante por un período determinado y, posteriormente, a este periodo de calentamiento le sigue un período de enfriamiento de la misma duración. Esta opción emplea una técnica de relajación que combina la mayor exactitud de medición con potentes técnicas de análisis.

Opción de transporte eléctrico (ETO)

La opción de transporte eléctrico permite al usuario realizar distintos tipos de medición del transporte para una amplio rango de valores de resistencia y tipos de muestras. Esta opción contiene dos canales separados, cada uno de ellos con su propio sistema electrónico individual para permitir una continua medición de la resistencia de dos muestras distintas. El sistema electrónico de cada canal consiste en una fuente de corriente de precisión y un preamplificador de voltaje acoplado a un procesador digital de señal (DSP).

  • Resistencia en modo de 2 o 4 hilos
  • El modo clásico de 4 hilos tiene dos cables para la corriente y dos cables para la caída de potencial
  • Curvas de corriente y voltaje
  • Curvas de resistencia diferencial

“We have a Quantum Design MPMS-XL-7 and a PPMS-14 system in our Neutron Scattering and Magnetism Laboratory, Institute for Solid State Physics, ETH Zürich. We have a number of inserts and add-ons, including the iQuantum 3He system and pressure cell for the MPMS, and VSM, dilution refrigerator and AC option for the PPMS. This equipment was installed by the technical service of LOT-QuantumDesign GmbH in early 2010. The machines have been operating 24/7 from the moment of installation. Until now we have had no problems except for minor “I should have read the manual” moments. The technical service in Darmstadt, their patience and diligent and fast service have been very useful for us. We are totally satisfied with the products, and have recently ordered an additional PPMS-9 system from LOT-QuantumDesign.”

- Prof. Dr. Andrey Zheludev, ETH Zürich

“A Quantum Design PPMS-9 with reliquefier has been installed in February 2011 at our institute for Inorganic Chemistry at the Martin-Luther-University Halle-Wittenberg. A technician from LOT-QuantumDesign GmbH set up the system. The PPMS is intensively used ever since its installation. I can highly recommend the reliquefier for users, who have difficulties in the supply of liquid helium. To date, the reliquefier has been running for about 10 000 hours of operation without any trouble. It reliably recondenses the evaporating helium without any significant loss.”

- Prof. Dr. Stefan Ebbinghaus, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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