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1. 綜合物性測量系統(tǒng)主機
基系統(tǒng)應包括:14特斯拉的新式電制冷超導磁體,、磁體控制系統(tǒng)及溫度控制系統(tǒng)、低溫杜瓦,、底部帶有12針腳樣品插座的≥25.4mm內徑樣品腔,、樣品操作桿、樣品初連線檢測臺,、高真空系統(tǒng),、磁屏蔽系統(tǒng),、Windows 操作系統(tǒng)下的控制軟件而非基于LabVIEW的通用軟件,自動化程度高,,能通過網(wǎng)絡進行遠程診斷和測量實時監(jiān)控,。采用脈管式制冷機冷卻,可實現(xiàn)啟動和運行只需氦氣,,擺脫液氦依賴,。
1.1 溫度控制系統(tǒng)
1.1.1 溫度范圍:1.9K - 400K 連續(xù)變溫;
1.1.2 降溫時間:從300K降至1.9K ≤ 45min(典型值),;
1.1.3 溫度穩(wěn)定性:±0.1% (T < 20K),;±0.02% (T > 20K)(典型值);
1.1.4控溫模式:連續(xù)低溫控制和溫度掃描模式,;
1.1.5 液氦消耗:無需灌裝液氦或液氮,,通過制冷機直接液化少量氦氣對樣品進行控溫;
1.1.6 初次啟動時間(典型值):≤40小時(12T,、14T),;
1.2 磁場控制系統(tǒng)
1.2.1 縱向磁體, 磁場強度:±14T (使用水冷式脈沖管式制冷機直接傳導制冷);
1.2.2 場均勻性:0.1% (5.5 cm軸向范圍內),;
1.2.3 掃描速度:0.2-100 Oe/sec,;
1.2.4 從零場加至滿場所需時間:<30分鐘;
1.2.5 多種磁場逼近模式:線性加場,、振蕩加場,、非過沖式加場
線性模式下,磁體磁場通過設定加場速率快速加場迅速接近設定磁場,。振蕩模式下,,磁體磁場通過振蕩衰減至設定磁場。
非過沖模式下,,磁體磁場在不超過設定磁場的前提下,,逐漸逼近設定磁場。
1.3 樣品腔
1.3.1 凈內徑要求不小于25.4 mm(1英寸),;
1.3.2 腔底能通過插座與樣品托進行傳熱和引線連接,,提供至少12個針腳引線;
1.3.3 能夠在樣品放入樣品腔之前,,腔外檢測各種測量模式樣品引線的導通質量,;
1.4 系統(tǒng)操作軟件
1.4.1 基于Windows專用控制軟件,而非基于LabVIEW的普通通用軟件,;
1.4.2 能方便售后工程師通過網(wǎng)絡進行遠程診斷和測量實時監(jiān)控,;
1.5 制冷杜瓦
1.5.1 從安裝啟動到日常運行都不需要灌裝液氦,初次啟動消耗<1/4瓶氦氣(40L標準鋼瓶@15Mpa),;
1.5.2 采用高效穩(wěn)定的水冷型壓縮機的4K脈沖管制冷機,,脈沖管制冷機空載富余冷量[email protected],;
1.6 內置高真空
1.6.1 樣品腔環(huán)境能提供低于10-4托的高真空環(huán)境,可兼容比熱測量,、熱輸運測量,、極低溫輸運測量、高溫磁測量所需高真空熱屏蔽,;
1.6.2 真空度:<10-4 Torr,;
1.6.3 活化時間:≤5分鐘;
1.6.4 活化后冷卻時間:≤30分,。
2. 振動樣品磁強計選件
2.1 能夠對磁性樣品進行高精度的直流磁化強度測量,;
2.2 測量溫度范圍: 1.9K-400K
2.3 靈敏度(1秒數(shù)據(jù)平均):<1*10-6 emu;
2.4 噪音基(RMS): 6×10-7 emu @300K,;
2.5 精確度:±0.5%,;
2.6 振動頻率:10Hz -60 Hz,典型值:40Hz,;
2.7 振動幅值:0.1mm - 5mm,,典型值:2mm;
2.8 線圈內徑:≥6 mm,;
2.9 可升級大線圈選件,、交流磁化率、1000K高溫磁測量,、光誘導磁測量等功能選件,。
3. 直流電輸運選件
3.1 能夠全自動測量電阻率(磁阻)、霍爾系數(shù)和伏安特性,;
3.2 輸出電流量程:10 nA - 8 mA,;
3.3 最大電壓:4V;
3.4 測量精度:0.01%(典型值),;
3.5 最大測量電阻:4MΩ,;
3.6 使用樣品托方式裝樣,非插桿式,;
3.7可同時用4引線法測量3個樣品的直流電阻率,,或者同時測量1個樣品的電阻和霍爾效應。
4. 霍爾效應測量選件
4.1 靈敏度:≤1μV/100mA,;
4.2 載流子遷移率范圍:不少于104 cm2/(V?s)- 0.1 cm2/(V?s),;
4.3 電流范圍:1μA-20mA;
4.4 電流測量范圍:20mA-10nA,;
4.5 限定電壓:最大10V,。
5. 熱輸運測量選件
5.1 能夠全自動測量電阻率、熱導率,、塞貝克系數(shù),、熱電品質因數(shù);
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