在磁场中达到14特斯拉
作者:admin 发布时间:2019-07-17 03:50

  Ames(艾姆斯)实验室开发了一种方法来测量超导材料和磁性材料的磁性能,这种材料在极低的温度下表现出不同寻常的量子行为,方法是在稀释冰箱中放置一个隧道二极管谐振器,这种仪器可以精确地对磁性能进行射频测量,这是一种低温装置,能够将样品冷却到毫开尔文温度范围内。

  在接近绝对零度的磁场中测量超导材料的性质是困难的,但要了解它们的量子性质是必要的。有多冷?低于0.05开尔文(-272°C)。

  “对于许多现代(量子)材料来说,要正确地研究它们量子力学行为的细微细节,你需要保持冷静。美国能源部艾姆斯实验室的物理学家Ruslan Prozorov说。

  普罗索罗夫和他的研究小组已经开发出一种方法来测量超导和磁性材料的磁性,这些材料在高磁场中在非常低的温度下表现出不寻常的量子行为。该方法被用于研究材料的量子临界行为、超导机制、磁挫折感和相变,其中许多是在艾姆斯实验室首次制造的。

  他们将隧道二极管谐振器(一种用于精确测量磁性质的射频仪器)放入稀释冰箱(一种能够将样品冷却到毫米开尔文温度范围的低温设备)中。虽然以前已经做到了这一点,但是以前的工作没有能力应用大的静态磁场,这对于研究量子材料是至关重要的。

  Prozorov的团队克服了维持高分辨率磁测量的技术困难,与此同时,他们将超低温降至0.05 K,在磁场中达到14特斯拉。当研究小组在洛斯阿拉莫斯国家实验室进行实验时,类似的电路已经在一个非常高的磁场(60吨)中使用。

  “当我们第一次安装稀释冰箱时,我们开玩笑说,我的实验室在爱荷华州的温度是最低的,”Prozorov说。“但我们这么做并不是为了好玩,只是想看看我们能多冷。”材料的许多不寻常的量子特性只能在极低的温度下才能被发现。

  研究小组研究了几种非传统超导体中的配对对称性,绘制了具有场致量子临界行为的系统中非常复杂的相图,最近还发现了自旋冰系统的非常不寻常的性质,“没有这种设置,这一切都不可能,”Prozorov说。返回搜狐,查看更多

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