物理特性測定装置 PPMS

多種多様な物理特性(熱特性、磁気特性、電気特性、表面特性など)を自動で測定するシステムで、全世界ですでに900台以上の豊富な納入実績があります。 また、従来からの標準型PPMSに加え、完全無冷媒タイプや小型・廉価版の完全無冷媒タイプなどラインナップも揃っております。

物理特性測定装置 PPMS 特徴

多種多様な測定オプション

  • オプションを追加するだけで、多種多様な物性測定が可能
  • 磁気特性、熱特性、電気特性、表面特性など様々な測定オプションを準備

全自動制御

  • 全自動制御を可能とする専用ソフトウェア搭載
  • 1日24時間、週7日の連続運転を前提に設計されたシステム

優れた操作性

  • 専用のサンプルパックにより、容易に試料の取付が可能
  • 他の測定機器やプログラムとの組み合わせが可能な柔軟なシステム

PPMSシリーズ比較


システム PPMS DynaCool VersaLab
温度範囲 1.9K〜400K 1.85K〜400K 50K〜400K
磁場範囲 9T, 14T, 16T
(横磁場7T)
9T, 12T, 14T 3T
冷媒(液体ヘリウム・窒素)
必要(※) 不要

※EverCoolⅡオプション使用時は不要です。

物理特性測定装置 PPMSの仕様

温度範囲 1.9K~400K
超伝導マグネット 縦型 9・14・16テスラ 横型 7テスラ

物理特性測定装置 PPMSのオプション

ヘリウム再凝縮システム

ヘリウム再凝縮システム(EverCoolⅡ)

液体ヘリウム・液体窒素などの冷媒が一切不要な完全無冷媒型のヘリウム再凝縮システムです。初期冷却時間は30時間以内で、圧縮機は、水冷式・空冷式の選択が可能となっています。また、既存PPMSからのアップグレードも可能です。

パルスチューブ型ヘリウム再凝縮システム

液体ヘリウムをトランスファーすることなく、PPMSの連続動作が可能になります。統合冷凍機システムを採用しており、蒸発したヘリウムガスはPPMSのデュワーを離れ、再凝縮装置のクライオスタット内で再凝縮されるため、システム動作にほとんど影響を与えません。液体窒素のトランスファーは必要となります。

熱特性

熱膨張・磁歪測定(dilatometer)

キャパシタンス法による高感度測定と広いダイナミックレンジでの熱膨張・磁歪測定を可能とします。FuSiを使用した低バックグランドの測定用セルを開発し、超低ノイズを実現しております。PPMSシリーズの測定環境を利用することで、極低温から室温以上の温度範囲、また高磁場下での測定を容易に行うことができます。

特徴

  • 極低温・高磁場下での線膨張係数、磁歪測定が可能
  • キャパシタンス法によるノイズを抑えた高精度な測定
  • 広いダイナミックレンジ
  • PPMSのプラットフォームを利用した簡便な測定オプション
  • 専用試料取り付けツール装備

仕様

温度範囲 1.9K~400K
磁場範囲 最大16テスラ(システムの磁場範囲による)
試料サイズ 幅 2mm +/-0.05mm(微小試料にはスペーサを使用)
厚み 3mm以下
長さ 2.5mm以下
回転角度(手動) -20°~110°
ΔL/L分解能 10-9 (2 mm 試料において)
低温分解能 < 0.1 Å
低温ノイズレベル < 0.2 Å

測定例

線膨張係数(URu2-xFexSi2)

アルミニウムの磁歪

ソフトウェア

比熱測定(熱容量)

従来の比熱測定装置は、専門家による手作りの装置が中心でしたが、全自動制御による高精度な比熱測定装置を開発しました。既に多くの専門家の方からも絶大な支持を頂いております。
緩和法、試料サイズ:1~500mg、分解能:10nJ/K@2K

電気耐性

電気輸送特性(ETO)

高抵抗および微分抵抗に対応した新しい電気輸送特性評価オプションです。 4端子法の電気抵抗や数MΩの試料でホール効果測定を行うことが可能です。また、IV測定やdV/dI測定も可能です。

抵抗測定のための4つの電極(I+、I-、V+、V-)が3チャンネル用意されており、3チャンネルそれぞれで4端子法での抵抗測定が可能です。PPMSシステムでは標準で装備されております。

磁気特性

試料振動型磁力計(VSM)

感度が高く、測定速度が速いDC磁力計です。磁場の安定を待たずに磁場を掃引しながら測定可能なため、M-H測定が短時間で行えます。
試料を振動させるためのVSMリニアモータートランスポート、検出用コイルセット、ガイドチューブ、リニアモーターの制御や検出コイルからの信号を検出するためのエレクトロニクス、そして測定を自動的に制御するためのソフトウェアで構成されています。

VSM用オプション

VSMオーブン
300~1000Kの温度領域でVSM測定が可能です。
※1100Kまで拡張が可能です

超低磁場
残留磁場を0.1Oe以下まで低減できます。

交流磁化率測定システム(ACMS Ⅱ)

交流磁化率オプションを追加することにより、手軽に交流磁化率を測定することができます。AC周波数10Hz~10kHz、AC磁場0.005 Oe~15 Oeに対応します。また、DC磁化測定も可能です。

希釈冷凍機用 交流磁化率測定システム(ACDR)

希釈冷凍機用の交流磁化率測定システムとなります。50mK~4Kの温度範囲での交流磁化測定を可能とします。AC磁場0.002 Oe~4Oe、周波数レンジ10Hz~10kHz、感度5×10-7emu、DC磁場:最大12Tまで(システムの磁場範囲による)

磁気トルク

磁気トルク(Tq-Mag)は単結晶や薄片フィルム等の小さな異方性試料の測定用に特別に設計されました。

強磁性共鳴スペクトロメータ(FMR)

  • 磁性薄膜の強磁性共鳴を測定し、基礎特性を評価することが可能です。
  • コプラーナウェーブガイド方式により、試料の取付が容易であり、導入後、すぐに測定することができます。
  • LabView対応の専用ソフトウェアにより、容易に測定が可能です。
周波数 2~17GHz または 2~40GHz
薄膜 1.4nmまで
温度範囲 4K-400K
磁場範囲 最大16テスラ(PPMS装置の最大磁場)

※室温用タイプもご用意しております。(別途、電磁石が必要です。)
※本オプションは、NanoSC(ナノス社)との共同開発品です。

システム拡張機能

3ヘリウム冷凍機

ボタン一つで0.4Kからの測定を実現 従来の3He装置は、バルブ操作等手動にて作業することが必要でした。本装置は簡単なプログラムより命令するだけで、0.4Kから350Kまでの連続的な温度制御を実現いたします。 また、0.5K以上では時間制限なく温度を保持できます。 ※比熱測定及び電気特性とともに使用可能です。

希釈冷凍機(ダイリューション)

最大16テスラまでの高磁場下に対応し、50mK~4Kの温度範囲を完全に自動制御します。 このオプションは比熱測定、電気特性、交流磁化率測定のための極低温環境を実現するように設計されています。

断熱消磁冷凍機(ADR)

PPMSシリーズの最低温度を0.1Kに拡張します。3ヘリウム冷凍機、希釈冷凍機と比べ、より簡単に約100mKという極低温を得る事が出来ます。100mKから1.9K(PPMS本体最低到達温度)までの電気抵抗測定が可能です。本オプションは、試料のスクリーニングに適しております。

試料回転機構

縦型超伝導マグネットの磁場に対して垂直方向の軸周りに試料を回転させることが可能です。
本オプションには用途にあわせて特徴的な専用の試料台が用意されており、試料の取り付け・取り外しが容易です。

多機能プローブ(マルチファンクションプローブ)

光学・マイクロ波等を用いた測定や、試料に追加の電極を必要とする測定など、ユーザーが考える様々な測定手法へプローブをカスタマイズして測定を行なうことができます。

超音波弾性定数測定装置

極低温並びに高磁場の環境下にて、物質の弾性定数を高精度に測定することが可能です。
従来に比べて試料のセットが容易なため、一部の専門家のみならず、幅広い分野の研究者にご利用いただいております。


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