Quantum Design公司全新推出MPMS3测量新选件ETO，将方便磁、电工作研究

发布日期：2019-12-10

    Quantum Design公司的MPMS磁学测量系统一直以超高灵敏度的磁性测量能力著称，在磁的测量和表征领域独领风骚。然而许多情况下仅有磁性测量的数据并不充分，往往还需要同时对样品电输运性能进行测量。例如对于超导材料来说，抗磁性和零电阻效应是基本的两个效应，这时用户通常需要用到公司的另一款产品 PPMS，对于只有一套MPMS3系统的客户来说，要么筹集经费再购买一套PPMS，要么付费到公共PPMS测量平台上测量，或者自己编程序，制作用户样品杆，用第三方仪表测量，如此一来有着诸多不便。为了方便MPMS3客户的电学测量，近Quantum Design公司全新推出了一款MPMS上安装使用的电输运选件ETO。

    MPMS3电输运选件有两个通道，和传统PPMS系统上电输运选件一样能够进行常规的电学测量，例如电阻随磁场、温度的变化曲线，伏安特性曲线、以及霍尔和微分特性等测量。此外运用MPMS3高灵敏磁测量线圈的优势，此电输运选件可以实现独有的测量模式-电场调制下的磁场测量。这同时也归功于MPMS 电输运样品杆的独特设计，如图所示。 

    MPMS 电输运的测量杆有两种，一种样品垂直磁场，一种样品平行于磁场，它们和磁性测量杆合二为一，一根样品杆既可以用于电学测量也可以用于磁测量。相对于PPMS上的电输运选件，两次测量只需要安装一次样品，不需要从一种样品托移动到另一种样品托，这样更有助于排除装样过程中对样品测量产生的人为影响。样品安装和传统的MPMS并无太大差异，传统MPMS3使用G.Varnish 粘样品，而新选件则需使用银胶安装。

    在MPMS3设备上安装全新的ETO选件之后，会大大简化某些实验的过程。比如在研究典型的反常霍尔效应时，通常需要测量hall和磁性。Satoru Nakatsuji等在研究过程中，使用MPMS测量磁性，并使用PPMS的四点发测量hall，而如果有MPMS上的ETO选件，单独使用MPMS就可以完成相似测量。

相关论文：Large anomalous Hall effect in a non-collinear antiferromagnet at room temperature. Satoru nakatsuji 1,2 , naoki Kiyohara 1 & tomoya higo. DOI：10.1038/nature15723

    同样，Y. Okamura等人在测量交流磁化率时，使用的是MPMS和自制的样品托加电场。如果有MPMS ETO 选件，就可以使用标准的MPMS ETO来完成，这样整个工作也会方便很多。

相关论文：Transition to and from the skyrmion lattice phaseby electric fields in a magnetoelectric compound. Y. Okamura 1, F. Kagawa 2, S. Seki 2, 3 & Y. Tokura 1, 2.    DOI: 10.1038/ncomms12669

    J. Shiogai在利用PPMS研究电场诱导的超导电性时，主要研究的是零电阻效应。如果有MPMS ETO 选件，可以获得一些电场诱导下样品的磁性数据，数据可以更加丰富和充分，来支持相关的结论。 

相关论文：Electric-field-induced superconductivity in electrochemically etched ultrathin FeSe films on SrTiO 3 and MgO. J. Shiogai 1 * , Y. Ito 1 , T. Mitsuhashi 1 , T. Nojima 1 and A. Tsukazaki 1,2.     DOI: 10.1038/NPHYS3530

    MPMS3上的Multivu 软件也即将针对该选件进行改进，使其可以同时测量样品的电学和磁学性能，这样一次扫温可以同时测量R-T和M-T，一次扫场可以测量R-H和M-H，对于有温度或者磁场回滞的样品，可以实现时域上同步测试，从而能够将样品的电输运和磁性响应更加准确地结合起来进行分析。

    当然，MPMS上的ETO并不能完全替代PPMS上的ETO。 与其相比，PPMS样品腔更大，ETO可以和旋转杆，He3 或者稀释制冷机结合使用。但是，对于研究磁学和电学的科研工作者来说，ETO新选件的推出，将地方便他们的科研工作。