测量原理
利用具有精密悬臂或有自感应的器件,例如PRC120、PRC400、PRC-DF40P型原子力显微镜探针或SCL sensortech自感应探针开展磁相变或量子振荡测量。将样品放置于悬臂端部,在磁场作用下,样品会受到由于磁各向异性而产生的力,使得悬臂发生形变。悬臂是由掺杂的硅制成的,其电阻会发生变化。通过与另一个未装样品的悬臂进行对比,利用惠斯通电桥可以测量微小的电阻变化,从而计算出形变力。
图1 测量原理图
测量条件
磁场强度:0-60T
磁体孔径:20mm
样品温度:0.5-300K
磁扭矩分辨率:优于10-11Nm
图2 样品装配方式图
典型数据
利用磁扭矩输运实验站,可以探索和研究磁性材料在强磁场下的量子振荡、磁相变、量子相变和新奇物态等,如外尔半金属NbAs在60T磁场下的磁扭矩揭示Berry顺磁信息[Nat. Commun. 7, 12492, (2016)]。图3为MoAlB在强磁场下的磁扭矩测量结果,可以观察到清晰的量子振荡效应,通过分析振荡频率从而得到决定材料性质的费米面信息。
图3 利用磁扭矩测量探测MoAlB量子振荡[Chin. Phys. Lett. 39,057102(2022)]
相关文献
Chin. Phys. Lett. 39,057102(2022). P. Nie, et al.
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朱增伟(Email: zengwei.zhu#hust.edu.cn,#换成@)