测量原理
极低温下的物理性质测量包括法拉第力直流磁化强度、热导与比热。法拉第力直流磁化强度通过测量两平行电极板间逆电容得到了磁化强度；将两个温度计和加热器的银丝用银浆附着在样品合适位置，以使热沿着样品方向流动，通过计算加热功率与两温度计间温差得到热导；通过磁控溅射的方式将镍铬合金材料镀于蓝宝石衬底做加热器，通过测量样品温度与加热功率之间的关系得到样品的比热。
图1 极低温装置测试原理图
测量条件
磁场强度：0-12T
测量温度：0.03-1.8K
测量精度：磁化分辨率 0.1μAm2，热导温度计分辨率 2mK，比热分辨率0.001μJ/K
样品形貌：单晶、粉末
样品尺寸：面积<3mmÍ3mm，厚度0.2-1mm
图2 测试模块构造图
典型数据
极端条件下的综合实验测量对于探索新材料的全新物态及其之间的相变至关重要。在凝聚态物理中，大多数新奇宏观量子现象，例如超导、量子自旋液体等，只有在极低温下，热涨落被充分抑制、材料充分接近基态时才能表现出来。图3显示了三角晶格材料YbMgGaO4平行和垂直于c轴的磁化率在低温下达到恒定值，表明该材料存在无间隙的低能自旋激发。
图3 YbMgGaO4在不同磁场下的极低温磁化数据[Phys. Rev. Lett. 122, 137201 (2019)]
相关文献
1. Phys. Rev. B 106, L220406 (2022), X. Hong, et al.
2. Phys. Rev. X 10, 011007 (2020), Y. Li, et al.
3. Phys. Rev. Lett. 122, 137201 (2019), Y. Li, et al.
联系人
李岳生(Email: yuesheng_li#hust.edu.cn，#换成@)
