(材料)综合物性测量系统

中国科学院物理研究所磁学 实验室
5
PPMS-9
哈尔滨工业大学凝聚态科技 中心
13
PPMS-14
中国科学院物理研究所极端 条件实验室#1
6
天津大学物理系分析测试中 PPMS-9 心
中国科学院物理研究所超导 14 PPMS-9 实验室#1
7
PPMS-9 中国科学院固体物理研究所
中国科学院上海硅酸盐研究 15 PPMS-9 所
PPMS的基系统
软件系统
控制台 真空泵
PPMS Probe
各种PPMS 选件
ACMS 传动装置 杜瓦—低温强磁场测量环境
PPMS Probe (样品室剖面图）
真空层 冷却环层 样品操作杆 样品托(多种) 密封样品腔 带12针脚的底部插座
各种PPMS 选件
ACMS 传动装置
样品托 Puck
● 与MPMS 专注于磁测量不同，PPMS 在基系统搭建的温度和磁场平 台上，利用各种选件进行磁测量、电输运测量、热学参数测量和热电 输运测量。
● PPMS集热、电、磁、光等多种物性测量能力于一身，在保证测量精 度的同时，极大地减少了设计实验的繁琐、节省了成本，是现代测量 仪器的一次革命。
● 独特的软硬件设计使得实验过程高度自动化，最大程度减少人为干 扰因素，全自动测量、分析、处理高精度的实验数据；实验数据可靠， 重复性好。
交大的PPMS配有以下选件：
1、振动样品磁强计（VSM）
2、AC磁化率和DC磁化强度（ACMS）
3、VSM专用超低磁场选件（用于退磁获得0.1 高斯低场）
4、DC Resistivity
5、AC 电输运测量（ACT)
6、样品水平旋转杆（测量电输运和磁性质的 各向异性
7、多功能样品杆（可引入光纤和用户的电子 线路
温度范围： 1.9 K – 400 K 温度扫描速率： 0.01 ~ 8 K/min 温度稳定性： ±0.2% T<10 K
±0.02% T>10 K
温度计：可使用基系统内置、选件内置或 用户自制
个数： 3(1-铂金，2-Cernox) 位置： 样品腔底部2个，上部1个 温度控制模式：快速模式 、非过冲模式 、
二、PPMS的系统构成
基系统
PPMS系 统的构成
用户根据自己的 需要选择一个基 系统和多个功能 选件进行自助式 配置。
各种 功能 选件
1、软件操作系统 2、温度控制系统
3、磁场控制系统 4、样品操作系统
5、气体控制系统
硬件包括：普通杜瓦、液氦传输管、真空泵、 计算机、系统整体控制中心Model 6000（信 号控制中心）、7100（交流电源、旋转马达、 伺服马达）等
8 PPMS-9 浙江大学分析测试中心
16 PPMS-9 国家纳米中心
17 PPMS-9
燕山大学亚稳材料国家重 点实验室
18
PPMS14
19
PPMS14
20 PPMS-9
21 PPMS-9
人民大学物理系
吉林大学无机合成与制备 化学国家重点实验室 中国科学院宁波材料科学 与工程研究所 清华大学材料学院
1
PPMS-9
北京大学介观物理国家重点 实验室
9
PPMS-9
复旦大学表面物理国家重点 实验室
2
PPMS-9
南京大学固体微结构国家重 点实验室
10 PPMS-9 西南交通大学超导中心
3 PPMS-9 上海大学物理系 4 PPMS-9 华中科技大学物理系
11 PPMS-9 中国科学院物质结构研究所
12
PPMS14
零场测量(ZFC、低矫顽力)
交流电阻率 直流电阻 微分电阻
磁电阻、霍尔系数 伏安特性、临界电流
比热、热容量、磁熵
AC电阻率、热导率、塞贝克系数、热品质因数
光电、铁电、介电、热膨胀、磁致伸缩等
形貌
SPM
原子力、磁力、霍尔、共聚焦、拉曼
至验今室超，Q过中u国8a0大0n陆台t地uM区mPPMPDSMe和S用s5i户0g0名n台单—P如P顶下MS级：遍科布学所有家世的界伙一伴流相关实
(材料)综合物性测量系统
Physical Property Measurement System（PPMS )
一、PPMS 概述
● 美国Quantum Design公司自1982年推出SQUID（超导量子干涉仪 或超导量子磁强计、MPMS)之后，于20 世纪90 年代推出了PPMS 系 统。
(超导量子干涉仪 ( Superconducting Quantum Interference Device )， 是一种灵敏度极高的磁测量仪 ，可用以探测极小磁场 ；其工作原理 是利用包含约瑟夫森截面 ( Josephson junction )的超导线圈，在磁 场下可用以探测磁通量量子 ( magnetic flux quantum )的性质而制成。
杜瓦—低温强磁场测量环境
PPMS基系统的核心—创造低温强磁场环境的PPMS Probe
杜瓦剖面图
1、杜瓦结构及气体、温度控制
样
控
品
温
室
杜 瓦
充气阀
清洗阀
控温流量阀
杜瓦结构 及气体、 温度控制
2、PPMS精确的温度控制
• 液氦通道双流阻专利技术 4.2 K以下无限时稳定控温
• 多温度计监测腔内温度梯度 • 平稳跨越4.2 K液氦相变点
22 PPMS-9 东南大学物理系
23 PPMS-MS-9
中国科技大学物理系
武汉大学物理学院
武汉理工大学材料复合新 技术国家重点实验室
中国科学院物理研究所极 端条件实验室#2
27 PPMS-9 中国科学院物理研究所 超导实验室#2
28 PPMS-9 河北师范大学物理系 29 PPMS-9 华东师范大学电子系 30 PPMS-9 华南理工大学材料学院
● 各种测量之间的切换快速、简单，真正实现了测量大平台的概念。
● 可全年365天全天24小时运转
PPMS能测量的物理性质
PPMS选 件
物理性质
ACMS
交/直流磁学性质
磁学
VSM 磁扭矩
直流磁学性质 磁各向异性
电学 热学 其他
超低场 交流电输运 直流电输运 高级电输运
比热 热输运 多功能样品杆 +第三方设备
31 PPMS-9 中国科学院微系统研究 所信息功能材料国家重 点实验室
32 PPMS- 中国科学院强磁场科学
16
中心
33 PPMS- 吉林大学超硬材料国家
16
重点实验室
34 PPMS-9 国家质检总局
35 PPMS-9 中科院电工研究所
36 PPMS- 华中科技大学国家脉冲
16
强磁场中心
上海交大的PPMS 型号：PPMS-9T(EC-II)