测量原理

利用具有精密悬臂或有自感应的器件，例如PRC120、PRC400、PRC-DF40P型原子力显微镜探针或SCL sensortech自感应探针开展磁相变或量子振荡测量。将样品放置于悬臂端部，在磁场作用下，样品会受到由于磁各向异性而产生的力，使得悬臂发生形变。悬臂是由掺杂的硅制成的，其电阻会发生变化。通过与另一个未装样品的悬臂进行对比，利用惠斯通电桥可以测量微小的电阻变化，从而计算出形变力。

                                  图1 测量原理图

测量条件

磁场强度：0-60T

磁体孔径：20mm

样品温度：0.5-300K

磁扭矩分辨率：优于10^-11Nm

                               图2 样品装配方式图

典型数据

利用磁扭矩输运实验站，可以探索和研究磁性材料在强磁场下的量子振荡、磁相变、量子相变和新奇物态等，如外尔半金属NbAs在60T磁场下的磁扭矩揭示Berry顺磁信息[Nat. Commun. 7, 12492, (2016)]。图3为MoAlB在强磁场下的磁扭矩测量结果，可以观察到清晰的量子振荡效应，通过分析振荡频率从而得到决定材料性质的费米面信息。

      图3 利用磁扭矩测量探测MoAlB量子振荡[Chin. Phys. Lett. 39,057102(2022)]

相关文献

Chin. Phys. Lett. 39,057102(2022). P. Nie, et al.

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朱增伟(Email: zengwei.zhu#hust.edu.cn，#换成@)