PPMS (Physical properties measurement system de Quantum Design)


Statut : en fonction


Le PPMS a été acquis grâce au financement de la Fondation Canadienne pour l'Innovation et du Gouvernement du Québec.

Voir consignes de sécurité.

Images et description du PPMS

Le PPMS consiste en un système à basse température (340mK à 400K) et à champ magnétique intense (0 à 9T) qui permet d'effectuer des mesures de transport électrique et thermique, de chaleur spécifique, de susceptibilité magnétique et constante diélectrique. Le système inclut le cryostat (à gauche) contenant l'aimant supraconducteur et opérant avec de l'hélium liquide (4.2K ou -269oC). Le module de contrôle au centre permet de stabilser la température, changer le champ magnétique et faire les mesures requises dictées par l'ordinateur (à droite). Il est possible d'adapter le système pour l'utiliser avec des appareils externes tels des nanovoltmètres très sensibles et des sources de courant aussi petit que 1 picoampère.
Le rotateur permet de faire des mesures de transport électrique tout en variant l'angle que fait l'échantillon par rapport au champ magnétique. Cette option peut être utilisée de 2 à 375K.
Ce porte-échantiillon permet de mesurer la chaleur spécifique par la technique de relaxation. Partant d'une température d'équilibre To, un petit élément chauffant sur l'addendum (support de céramique, blanc sur la photo) fournit une puissance fixe à cet addendum et à l'échantillon (cristal noir sur la photo). Un thermomètre fixé au dos de l'addendum permet de mesurer la température de l'addendum et de l'échantillon en fonction de la température. La montée en température suit une fonction exponentielle qui est mesurée et lissée par un programme ce qui permet d'en extraire la capacité calorifique de l'échantillon après calibration de la capacité calorifique de l'addendum. 
Cette option est un petit réfrigérateur à He3 permettant d'atteindre des températures de 340mK. C'est un système totalement automatisé dans lequel l'He3 y circule en circuit fermé. La température de base peut être de l'ambiante en environ 5 heures.
Cette option est le susceptomètre permettant de mesurer la susceptibilité magnétique ainsi que l'aimantation en fonction de la température et du champ magnétique appliqué. Il peut être utilisé pour des températures de 2 à 325K
Cette option (à gauche) permet de mesurer la conductivité thermique, le pouvoir thermoélectrique et la résistivité de gros échantillons de plusieurs millimètres de longueur. L'option à droite est le porte-échantillon de chaleur spécifique.