只爭朝夕,不負韶華，翻開2020年新的篇章，為滿足國內日益增長的測試需求，更好的為廣大科研工作者服務，Quantum Design中國子公司北京總部的樣機實驗室迎來了一個嶄新而又熟悉的伙伴—PPMS DynaCool無液氦綜合物性測量系統。
此次引進的DynaCool樣機擁有9T的強磁場和1.9K-400K的變溫環境，同時配備了常用的電學、磁學、熱學測量功能，并會在未來繼續增加更豐富的測量選件。為方便大家了解PPMS DynaCool系統的功能以及之后的測試申請，我們將對此套PPMS DynaCool系統目前配備的選件及應用進行介紹：
PPMS 直流電輸運測量選件(DCR)
直流電輸運測量選件采用樣品托設計，用標準4引線法測量樣品的直流電阻，每次可同時測量三個樣品，并能夠針對每個通道的樣品分別設定激勵電流或大功率。能夠在全溫區全磁場范圍內測量?10 μΩ - 5 MΩ的材料電阻。
直流電輸運選件測量的NbTi合金在不同磁場下的Tc相變點變化
振動樣品磁強計選件（VSM）
與傳統的電磁鐵VSM相比，PPMS系統上的VSM在很多方面都更具優越性。先，PPMS系統選取了磁場方向與樣品振動方向平行的VSM，與傳統電磁鐵中磁場方向垂直于樣品振動方向的VSM相比，其測量精度大幅度提升。其次， PPMS系統的VSM采用線性電磁驅動馬達，測量速率快、精度高且振動頻率幅度連續可調，能在1秒內采集到靈敏度<10-6emu的磁信號。后，得益于PPMS DynaCool系統磁體均勻度高、控溫系統穩定的優勢，也為VSM測量的度提供了良好的保障。
室溫環境下高度各向異性的FePt薄膜，面內掃場的磁滯回線
熱學輸運測量選件(TTO)
熱輸運測量選件(TTO)可同時連續地測量熱傳導系數、Seebeck系數(熱電勢)和交流電阻率，并由此得出熱電性能指數(ZT)的指標。在高真空環境下，選件通過給樣品施加方波脈沖加熱功率，并記錄其溫度和電壓響應來實現對樣品熱輸運性能的連續測量。 進一步基于熱電路模型的擬合算法從測量曲線中計算出樣品的熱導率和熱功率，同時進行電阻測量。該選件可以在 PPMS提供的整個溫度和磁場范圍內自動計算樣品ZT值。
典型的熱輸運測量曲線圖，包含熱導率、Seebeck系數、電阻率以及通過計算得到的ZT值
比熱測量選件(HC)
比熱選件是一個基于樣品托設計的微量熱計，結合主機自帶的高真空和磁場低溫環境實現在全溫度和磁場范圍的樣品比熱容測量。通過脈沖熱功率和溫度遲豫響應建立的雙τ模型能夠準確擬合出被測樣品的熱容。該選件憑借簡易而精致的實驗設計方案獲得了R&D100設計大獎。
NbTi合金在9K附近超導相變的比熱測量曲線
