测量原理

脉冲场下交流比热测量采用锁相放大技术。通过磁控溅射的方式将镍铬合金材料镀于薄片状样品表面做加热丝，温度计使用自制高精度二氧化钌电阻温度计，并通过锁相放大器放大采集信号。交流量热法测量样品比热主要通过温度振荡的振幅与相位，结合磁场随时间关系，获得样品比热随磁场变化数据。

                              图1 交流比热测量原理图

测量条件

磁场强度：0-60T

测量温度：1.5-250K(氦四)，0.5-4.2K(氦三)

测量精度：~1μJ/K

样品形貌：单晶、粉末

样品尺寸：面积< 2mmÍ2mm，厚度0.1-0.5mm

                            图2 交流比热样品装配方法图

典型数据

外加磁场可能改变材料的电子结构、自旋结构等，从而影响其热学性质。强磁场下，磁性材料的量子效应变得更加显著。研究低温强磁场下的交流比热有助于理解磁性材料在这种极端条件下量子效应对热传导的影响，以及不同频率下的热导性质，这对量子信息领域和新型量子材料的发展具有潜在的应用意义。图3显示了三角晶格磁性材料Sr₃Cr₂O₈自旋有序相变的峰值的温度依赖性。

        图3 不同温度下Sr₃Cr₂O₈的交流比热[Rev. Sci. Instrum. 81, 104902 (2010)]

相关文献

1. Rev. Sci. Instrum. 86, 104701 (2015), Y. Kohama, et al. 

2. Phys. Rev. B 90, 214409 (2014), T. Kihara, et al. 

3. Rev. Sci. Instrum. 81, 104902 (2010), Y. Kohama, et al. 

联系人

李岳生(Email: yuesheng_li#hust.edu.cn，#换成@)