Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at
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M16: Hochauflösende SQUID-Magnetometrie<br />
feldes (Hysteresograph) o<strong>der</strong> bei festem Magnetfeld<br />
unter dem Einfluss einer variablen Temper<strong>at</strong>ur<br />
(temper<strong>at</strong>urabhängige Suszeptometrie) gemessen.<br />
Die Messempfindlichkeit beträgt 10 -12 Am 2 .<br />
Hauptanwendungsgebiet ist die Erforschung von<br />
magnetischen Phasenübergängen in geordneten<br />
o<strong>der</strong> ungeordneten metallischen, halbleitenden<br />
und keramischen Stoffen, von magnetischen Aus-<br />
(b)<br />
Abbildung 2:<br />
Funktionsprinzip des SQUID-Magnetometers<br />
(schem<strong>at</strong>isch). Der Probeneins<strong>at</strong>z-Kryost<strong>at</strong><br />
(a) (s. links) mit SQUID<br />
wird in die Mitte des Supraleitungsmagneten<br />
(b) eingeführt, beide schwimmen<br />
in flüssigem Helium (Dewar nicht<br />
gezeigt). Die magnetisierte Probe wird<br />
mittels eines Proben-Transport-Mechanismus<br />
(Sample Transport Assembly)<br />
durch die supraleitenden Auffangspulen<br />
des Flusstransform<strong>at</strong>ors durchgezogen,<br />
die dabei auftretende Magnetflussän<strong>der</strong>ung<br />
wird mit dem SQUID gemessen.<br />
Das Signal wird in ein magnetisches<br />
Moment umgerechnet.<br />
scheidungen (nanokristallinen Werkstoffen), von<br />
molekularen Magneten, magnetischen Polymeren<br />
und Funktionswerkstoffen.<br />
Verwandte Appar<strong>at</strong>uren sind die Faradaywaage,<br />
das Fluxg<strong>at</strong>e- und das Vibr<strong>at</strong>ing-Sample-Magnetometer<br />
(VSM). Ortsaufgelöste Magnetometrie wird<br />
mittels Mikro-Hallsonden, magnetooptischer Kerr-<br />
Mikroskopie und Magnetkraft-Rastersondenmikroskopie<br />
betrieben. Auch die Raster-Elektronen-Lorentz-Mikroskopie<br />
wird für ultra-hohe Ortsauflösung<br />
und für eine großflächige Abbildung magnetischer<br />
Domänenstrukturen eingesetzt.<br />
Herzstück eines SQUID-Magnetometers ist ein<br />
SQUID-Sensor, welcher auf dem Josephson-Effekt,<br />
einem magnetfeldabhängigen Supraleitungs-<br />
Tunneleffekt, beruht. Da Supraleitung nur bei tiefen<br />
Temper<strong>at</strong>uren erreicht wird, muss <strong>der</strong> Sensor auf die<br />
Temper<strong>at</strong>ur des flüssigen Heliums abgekühlt werden.<br />
Entsprechend ist eine <strong>der</strong>artige Anlage (s. Abb. 1) mit<br />
einem mit flüssigem Helium gefüllten Kryo-Dewar<br />
ausgest<strong>at</strong>tet. Das flüssige Helium versorgt gleichzeitig<br />
auch den Supraleitungsmagneten zur Erzeugung<br />
stabiler Magnetfel<strong>der</strong> bis zu mehreren Tesla.<br />
Heinz Krenn<br />
Karl-Franzens-Universität Graz<br />
Institut für Physik, Bereich Experimentalphysik,<br />
Magnetometrie und Photonik<br />
Methoden: —<br />
Lösungen:<br />
L6 | L23<br />
Institute:<br />
I11<br />
Kontakte:<br />
K22<br />
Index Kontakte Institute Lösungen Methoden<br />
AC-Permeabilität | DC-Permeabilität | Hysteresograph | Magnetisierung, temper<strong>at</strong>urabhängige<br />
Magnetometer | Magnetometrie | Permeabilität | SQUID-Magnetometrie | Suszeptometer<br />
<strong>Handbuch</strong> <strong>der</strong> <strong>Nanoanalytik</strong> <strong>Steiermark</strong> <strong>2005</strong><br />
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