多铁/铁电测量样品杆

一、 技术指标

  • 测量范围:1.8 K-400 K; 0 T -13 T

  • 控温精度:0.005 K

  • 测量频率:20 Hz-2 MHz

  • 测量方法:磁场面内、磁场面外、磁场任意角度/Four-terminal, Four-terminal pair

  • 测试精度:0.1 fF(一般LCR表), 最高可实现8位的分辨率(AH-2700)

本产品提供包括样品杆、射频同轴线材,可在OxfordPT®Quantum Design PPMS®Cryogenics® 、Janis®等各种低温强磁场平台使用。在1.8 K~400 K和0 T~13 T范围内具有极高的信噪比。

二、产品实物

图1展示了适配PPMS的铁电/多铁样品杆,可插拔样品托设计极大的提高了样品的测量效率。

图1  低温(磁)介电样品杆

三、实例

3.1 铁电体

图2 某铁电体节点系数和损耗随温度的变化

此外,通过本样品杆向样品施加正负电场,可以得到热释电电流,对电流积分就可以得到铁电体的极化强度,如图3所示。

图3 某铁电体的热释电电流和铁电极化强度

3.2 BaFe12O19

在2 K下通过本样品杆测试BaFe12O19单晶样品在c方向的介电常数随磁场的变化,如图4所示,可以得到优于0.1 fF的数据,这也显示了本产品优异的性能。

图4 BaFe12O19介电常数随磁场变化

3.3 自旋起源的铁电体(Spin driven ferroelectrics)

在单相多铁材料中,自旋起源的铁电体因其铁电极化与材料的磁结构密切相关,对磁场的响应更加敏感,因此自旋起源的铁电体更有可能具有较大的磁电耦合系数,自旋起源的铁电体也成为多铁研究的热点之一。

图5,6展示了使用本样品杆测试某自旋起源的铁电体得到的磁介电和磁释电数据,可以看到样品的介电常数和磁释电电流积分得到的铁电极化强度随磁场发生了较大的变化,表面该样品具有较大的磁电耦合效应,并通过铁电极化随磁场的变化可以计算出该材料的磁电耦合系数。

图5 样品的磁介电数据

图6 样品的磁释电电流和铁电极化数据

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