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Características del PPMS
El equipo que se encuentra instalado en Ingeniería-UBA (PPMS-9T, ver Fig. 1) es
una plataforma que permite realizar medidas magnéticas y de transporte.
Actualmente tiene instalada las opciones de medidas de Resistividad DC (en
función de campo magnético aplicado y de temperatura, "Resistivity option") y
de Susceptibilidad AC o Magnetización DC (en función de campo y
temperatura, "ACMS option"). Según cual sea la opción seleccionada, se
insertan diferentes módulos y se usan distintas clases de portamuestras (ver
Fig. 2).
Es un sistema de ciclo cerrado (es decir, que se recupera parcialmente el He
que se evapora) que trabaja en el rango de 2K ≤ T ≤ 350 K. Se recomienda
tener presente que al momento de cambiar las muestras el He evaporado se
pierde y que el sistema puede dejarse en modo stand-by (baja evaporación)
luego de medir si no va a utilizarse por un tiempo largo o al final del día.
El rango de campo magnético va hasta los 9 T en DC y hasta los 1000 Oe - 10
kHz en AC (aunque a T < 25 K se recomiendan campos AC menores a 17 Oe,
para evitar la disipación térmica debida a corrientes de pérdida en el cobre de
la cámara).
Fig 1- PPMS-9T, de izquierda a derecha: Consola, bomba de vacío de cámara (tapada
por la mesita de la impresora), Dewar y compresor.
En el caso de medidas de Resistividad se utilizan 4 terminales (ver Fig. 2a y
2b). Se pueden colocar hasta 3 muestras en cada puck, de modo de no tener
que soldar o pintar con pintura de Ag los cables cada vez. Es ideal para
muestras con una geometría plana (películas+sustratos, láminas o cintas).
Las medidas magnéticas pueden hacerse en muestras que están limitadas solo
por su tamaño (largo menor a 7 mm) y con una señal menor a 5 emu. La
sensibilidad en DC es de 2x10-5 emu y en AC de 2x10-8 emu a 10 kHz. El campo
es muy uniforme (variaciones menores a 0.01% en un volumen cilíndrico de 5.5
cm x 1 cm).
Se pueden medir polvos, películas, cintas o piecitas que se ajusten a las
limitaciones en las dimensiones de los portamuestras. Los polvos pueden
ponerse en cápsulas de comprimidos para no contaminar y en todos los casos
es conveniente rellenar el portamuestras que se utilice con algodón, a fin de
evitar desplazamientos durante las medidas. En algunos casos se puede
implementar el uso de sorbetes como portamuestras, contándose con los
adaptadores necesarios para adosarlos a la varilla.
Fig 2a (arriba)- Portamuestras para medidas de resistividad.
Fig 2b (abajo)- Portamuestras ACMS