世界知名测量平台：PPMS综合物性测量系统之拓展应用篇（下）

发布日期：2019-12-10

    上一期给大家介绍了PPMS的部分测量应用，为大家呈现了PPMS基于主腔体的多种功能选件，在几十年磁学探索及合作的道路上，这部分选件功能已经为绝大部分磁电研究领域的科学家给予了支持。然而，Quantum Design公司并未止步于此，在满足客户基本需要的基础上，我们在不断突破测试极限，完善测试平台的多功能性、灵活性和稳定性，新近推出了更多系列的拓展功能选件。

    Quantum Design公司近期与德国attocube公司联合推出了多款可以在PPMS平台上工作的显微学和光谱学组件，涵盖了表面形貌、磁电、光学等多个领域的高精度测量，实现在变温、变磁场环境下的多种测量模式（诸如原子力AFM、磁力显微镜MFM、扫描霍尔探针显微镜SHPM、共聚焦显微镜CFM等）的形貌及表面微结构的测量等，例如：

1、对磁畴成像

图1  磁畴测量结果，样品为NiFe薄膜。测量温度300K，探针与样品间距为20nm，dual-pass扫描模式，空间分辨率为10.7nm

2、BSCCO磁通随磁场B和温度T的变化

图2  磁场强度从-40Oe变化到+50Oe时，磁通出现反向

图3  提高样品温度，磁通结构消失

3、BaFeO低温测量

图4  相对于MFM，SHPM具有定量测量、无需接触样品表面和更高敏感性的优点

测量参数：
霍尔电流：10 µA；扫描范围：30 µm
样品与探针距离：350 nm；磁场分辨率：0.19mT

4、氧化铁薄膜压电显微镜测量

样品：层状异质结（150nm BiFeO3-Mn / 35nm SrRuO3 / SrTiO3 (001) 衬底）
测量温度：82K
压电力振幅图像（图）
压电力相位图像（图5b，压电畴方向为0°和180°）

 图5  图中有两个正方形（正方向和旋转的）是分别采用+/-15V电压书写的，从振幅图可以看到，在畴壁区域，振幅为零

图6   电滞回线， 测量温度82K；左右分别为相位和振幅信号

5、MFM模式下的磁通测量

图7  复旦大学PPMS用户——4K和45Gs的MFM模式下探测铁基超导样品磁通

    目前，PPMS平台搭建attocube光学选件已经在拥有复旦大学、中科大、物理所等多家用户，满足了不同用户的不同测试需求。Quantum Design公司在寻求外部合作的同时，也不断突破自我，勇于创新，逐步完善测试平台。包括温度控制部分、磁体冷却方式及磁场大小、电路部分升级以及氦气的利用和回收方式等，并取得了较好的效果（从代大杜瓦，EC-I 到第二代 reliquefier, EC-II 然后当前新一代 DynaCool），同时也致力于研发更多功能强大的选件（比如适用于MPMS3的ETO选件），希望这些选件能为科研工作者的研究工作带来更高的精度和更大的便捷。

    如果您对以上选件功能感兴趣，或者期望了解PPMS更多功能选件及应用案例，欢迎您拨打：010-85120280 电话咨询，我们会尽快对您的咨询给出满意的答复！