华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心
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电输运科学实验站

发布日期:2017-06-28    作者:     来源:     点击:

脉冲强磁场电输运科学实验站主要利用强磁场和低温实验环境,测量材料的电输运特性随外磁场的响应关系,为相关科学研究提供极端条件实验平台。

1.主要测量参数

·磁场范围:0-65T

·温度范围:1.5-300K

·测量功能:电阻率/霍尔测量、PDO、磁扭矩测量

·电阻测量范围:0-100kΩ

2.测量功能

·电阻率/霍尔测量

常规输运测量采用四线法,即样品两端通直流或交流电流,测量通过样品的电压压降来得到样品电阻。在低温和强磁场极端条件下测量样品的纵向磁电阻和霍尔电阻随磁场的变化,研究与电荷输运相关的性质。同时,我们可以进行转角测量,研究单晶的磁电阻各向异性。电阻测量范围为0-100kΩ,电阻测量分辨率最低可达0.05mΩ

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外尔半金属TaP的极限输运行为

·磁扭矩测量

磁扭矩Torque测量技术主要用于测量样品微弱的磁相变以及强磁场下因朗道量子化所引起的磁化率振荡,即德哈斯-范阿尔芬效应。该方法基于压阻型原子力显微镜探针探测材料在强磁场中的磁扭矩大小,进而反推出样品的磁化率变化。由于探针的高灵敏度,磁扭矩测量的精度可达10-11Nm。

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MoAlB单晶磁扭矩测量

·近邻无接触PDO探测

PDO(近邻探测振荡器)是基于现代金属探测中广泛使用的近邻探测芯片发展起来的一种适用于脉冲强磁场下的测量技术。通过探测频率随磁场的变化即可得到样品的电导率的随磁场的变化关系,对于研究脉冲强磁场下的相变和量子振荡等具有极大的优势。

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PDO探测铜基超导体中的量子振荡

3.代表性论文

(1)C. Liuet al. Magnetic-field-induced robust zero Hall plateau state in MnBi2TeChern insulator. Nat. Commun.12, 4647 (2021).

(2)Yu-Te Hsuet al. Unconventional quantum vortex matter state hosts quantum oscillations in the underdoped high-temperature cuprate superconductors. PNAS, 2021118(7)e2021216118.

(3)M. Hartstein,et al. Hard antinodal gap revealed by quantum oscillations in the pseudogap regime of underdoped high-Tc superconductors. Nat. Phys.16, 841–847 (2020).

(4)H. Wanget al. Discovery of log-periodic oscillations in ultraquantum topological materials. Sci. Adv.2018;4: eaau5096.

(5)C.-L. Zhanget al. Magnetic-tunnelling-induced Weyl node annihilation in TaP. Nat. Phys.13, 979–986 (2017).

4.联系人

杨明左华坤朱增伟