集磁、电、热测量多功于一体的振动样品磁强�?--VersaLab

美国Quantum Design公司是由世界�?*台SQUID磁强计的设计者创立，坐落于美国加州圣迭戈市。在公司成立的二十多年里，Quantum Design公司专注于打造两种产品线—SQUID磁学测量系统（MPMS）和综合物性测量系统（PPMS），它们已经成为研究领域实验数据可靠的标志，被广泛应用于物理、化学及材料科学等众多研究领域，遍布几乎所有世界一流相关实验室�?007�?月美国Quantum Design公司郑重推出了第三种产品—多功能振动样品磁强计（VSM）—VersaLab，它是Quantum Design公司推出�?*种无液氦多功能振动样品磁强计系统�?*磁场�? T，温度范围为50~400 K。可以全自动高精度的进行磁、电、热等多种物性测量、�/span>

从某种意义上来说，VersaLab也是一种经济型的PPMS系统（Quantum Design公司一种广为认可的材料研究大平台），因为VersaLab上的测量选件如磁学、电输运、比热等都是从PPMS上移植过来的，是非常成熟可靠的技术，经过了长时间的实验检验，这些测量方法的可靠性和便捷性在过去的十几年中已经得到世界科学界的广泛认可。与PPMS相比，VersaLab的测量功能和精度几乎完全相同，只不过磁场略低、温区略窄，但产品的诸多新特点使得用户的购买成本和运行成本大大降低�

主要特征

1．集合磁、电学、热等高精度测量，功能强�?/span>

2�?0-1000K测量全程无需液氦或液氮，（微型制冷机冷却超导磁体以及样品室）

3�?*技术提供更高温度控制精�?/span>

4．超导磁体提供更均匀的背景磁圹�/span>

5� 高低温下均可达到**3特斯拉磁圹�/span>

6．无磁极间距调整及鞍区调整等复杂操作

7．高磁场下长期运行也无需冷却氳�/span>

8．单相电源供�?220V)能耗小(2.4KW)

9．体积小巧，便于移动(�?6 kg�?.31m)：�/span>

**研发科学家Dr. Jim O’brien 和VersaLab，从中可以看出设备非常小巧、�/span>

丰富多样的选件９�/span>

样品水平旋转杆选件(磁学、电学测�?

VersaLab上的样品水平旋转杆选件是用于测量与角度相关联的电和磁性质，例如电阻率、霍尔效应、临界电流、伏安特性以及磁各向异性等。样品安装在能够轻易拆装的带有镀金引线的样品板上，仅需要将特定功能的样品板插入到旋转台上就能进行角度相关测量，在测量的过程中转杆由步进马达控制按照输入的转动精度进行全自动转动、�/span>

技术参�?/span>

转角范围� -10�� to 370��

角度转动步长� 0.05���?.0045�� (高精�?

转动重复性： < 1.0��

转动速度� 10��每秒�?��每秒(高精�?

VSM 高温炉选件

VersaLab上VSM的高温炉选件用于扩展磁学测量的温度区间，**可以达到1000K。采�?*的样品腔真空绝热技术而没有采用任何加热炉腔，既没有引入噪声源保证了高温磁测量精度而且操作非常简单易行�

高温磁学测量技术参�?/span>

稳定工作温度� 300-1100K

均方根灵敏度� <10-5 emu

噪音基： <10-5 emu rms

温度测量精确度： 0.5K

电输运测量选件

磁、电测量往往密不可分，VersaLab系统**推出的VersaLab电测量选件，允许用户在50-400K�?#177;3T的系统环境下全自动的进行诸如电阻、微分电阻（非线性电阻）、磁电阻、伏安特性和霍尔效应等各种电学测量、�/span>

噪声基： 1 nV/rtHz

电压输出范围�?#177; 4.5 V (一倍增益时)

电流范围� 10nA-100mA 持续操作

频率范围� 直流或交流（0.1Hz-200Hz（�/span>

电阻测量精度�?.1% (R < 200 k��)

0.2% (R > 200 k��)

相对灵敏度： �� 10 n�� RMS (typical)

电阻测量范围：四线法10-8��-106��

二线�?06��-5X109��

比热测量选件

比热是非常重要的物理量，但是实验上很难获得高品质的比热测量数据。Quantum Design公司采用了热驰豫法，使用****的双��模型**技术对驰豫曲线进行拟合，全自动快速精确地获得变温和变场下的高质量比热数据，该项技术曾获得1998年世界“R&D100”大奖、�/span>

测量温度范围�?0-400K

磁场范围� ��3T

样品尺寸� 1mg - 500mg（典型�?0mg（�/span>

测量灵敏度： 10nJ/K @2K

测量精度� <5% @2K - 300K（典型倻�2%�

热输运测量选件

热输运选件可以同时测量样品的热传导系数、Seebeck系数（热电势）和交流电阻率，并根据这三个数据计算出热电材料的品质因子。样品测量采用样品托的方式，并配套有专用的样品安装工其�/span>

技术参�?/span>

热传导测量精度：�� 5 %

Seebeck系数测量精度�?#177; 5 %

Seebeck系数测量范围�? ��V/K - 1 V/K

品质因子测量精度�?#177; 15 %（取决于S�

多功能样品杆选件

多功能样品杆能够方便用户将外接仪表的电源引线、信号采集线、光纤、微波导管等引入VersaLab系统的样品室内，从而可以进行例如铁电、介电、激光或微波辐照下的电输运等测量、�/span>

VersaLab与传统电磁铁VSM对比９�/strong>

	VersaLab	传统电磁�?/strong>VSM
磁场控制	NbTi超导磁体	铜线圈电磁铁
	均匀区大(2.4cm)	均匀区窄(�?.5cm)
	高场下均匀度不受�/strong>(0.1%)	高场均匀区大幅下降，磁噪声大
	全自动化控制，操作方侾�/strong> 无需水冷	手动调节磁极间距和鞍区等复杂操作 需水冷
	一体化机身屏蔽�?/strong>	无磁屏蔽，高场对周边人体与设备危宲�/span>
温度控制	低温无需任何温度插件 高温使用自加热样品杆	低温、高温均需要外部插仵�/span> (使得磁极间距必须扩大，从而降低磁场强度和测量精度，并有巨大背景信�?
	内置微型制冷朹�/strong> 低温无需液氦或液�?/strong>	低温需要液氦或液氮
VSM马达	长程电磁力驱动马辽�/strong> (无任何机械噪声和磨损，无需维护)	机械马达 (机械噪声对磁测量产生影响)
	振动方向与磁场平衋�/strong> (提高磁信号探测灵敏度)	振动方向与磁场垂盳�/span>
VSM测量	0-3T灵敏度均达到10-7emu 数据平均时间1科�/strong>	高场下由于电磁铁噪声对测量精度产生影响，数据测量时间镾�/span>
	内置<10-4Torr高真穹�/strong> (无机械振动和噪声)	配备机械真空泵，�?03Torr
拓展功能	电输运、比热、铁电、介电、光电、磁电等	手动电测量、无其他功能
能耖�/span>	总功玆�/strong>2.4kW	磁场能�?~8 kW 水冷机功�?~8 kW
	变频压缩机，自动调节制冷功率，效率提髗�/strong>50%，噪音下陌�/strong>10%
仪器尺寸	里�/strong>86 kg，高1.31m 底部滑轮，可随意移动	重达上千公斤，无法移�?/span>