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研究設備紹介

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超伝導量子干渉磁束計・SQUID

(Quantum Design MPMS)

カンタム・デザイン社の磁気特性測定装置 MPMS(Magnetic Property Measurement System)は、超伝導量子干渉素子(Superconducting quantum interference device: SQUID)を搭載した高感度磁束計で、物質の微小な磁束の変化を検出することができる計測装置です。さまざまな有機・無機化合物の磁気的性質を調べるために使用されています。

超伝導量子干渉磁束計・SQUID

【特徴】

超伝導体のリングに一つまたは二つのジョセフソン接合を含む素子を、超伝導量子干渉素子(SQUID)と呼びます。リングを貫く磁束が変化すると、ジョセフソン接合を流れるトンネル電流は磁束量子の整数倍で変化するため、SQUIDは高感度の磁束計として働きます。この装置にはdc-SQUIDが搭載されており、試料の磁化(磁化率)の磁場依存性や、温度依存性を測定することが可能です。非常に高感度なため、強磁性体のみでなく常磁性体や反磁性体の試料も測定することが出来ます。また、磁性薄膜やナノ磁性粒子など、トータルの磁化が小さい試料にも適用出来ます。
試料を装置にセットした後は、温度制御およびデータ取得はコンピューター制御で全て自動で行われます。測定シーケンスはパソコン上で簡単に書くことが出来るため、適切なシーケンスを組むことにより、数十時間におよぶ長い測定もストレス無く行うことが可能です。
この装置は多くの研究室が使用し、さまざまな研究に応用されています。代表的な使用例は以下のとおりです。

  1. 新たに合成された材料の磁気的性質(磁気モーメントの大きさ、磁気転移の有無、交換相互作用の見積りなど)の研究
  2. dH-vA振動を利用したフェルミオロジー
  3. 超伝導体の研究
  4. 半導体中の不純物の磁気的基底状態の研究
  5. ナノ粒子の磁気的性質の研究
  6. 強磁性・反強磁性ハイブリッド材料の磁気特性

【仕様】

測定感度(test) 1x10-8 emu
温度範囲 1.9 K - 400 K
連続低温制御及び温度スイープ(CLTC):スイープレート 0.025 - 10 K/min
超伝導マグネット 7 テスラ
超低磁場機能 残留磁場 0.05 G (5 Tタイプ) まで消磁可能
マグネットリセット 残留磁場 2 G 以下まで消磁可能
振動式高感度磁化率測定(RSO) ロックインアンプを使用した超高感度オプション(測定感度 1x10-8 emu)
環境磁気シールド 外部ノイズを低減
外部機器制御ソフト(EDC) GPIBを利用して外部機器(電流計、電圧計)を制御可能

【設置場所】

マテリアルサイエンス系4棟1階

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