Postulierter Phasenübergang mittels neuer PPMS-Dilatometer-Option entdeckt

Das PPMS und das DynaCool werden um eine Dilatometer-Option erweitert.

Aufgrund ihres Designs erlaubt die Dilatometer-Option für das Dyna­Cool und PPMS von Quantum Design nicht nur die Messung thermi­scher Expansion, sondern auch der Ma­gne­to­strik­tion. Die Verwendung einer Quarzglaszelle führt zu einem mini­malen magnetischen Hinter­grund­­­­signal. Daher ist keine Hint­er­­­grund­korrektur nötig und Magneto­strik­tions­messungen können durchgeführt wer­den. Das Dilato­meter kann im DynaCool und dem PPMS bei Temperaturen zwischen 1,8 K und 400 K verwendet werden.

Wie wichtig dilatometrische Mes­sungen sein können, haben unlängst Forscher der Universität von Kalifornien in San Diego (UCSD) bewiesen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Phasendiagram des Mate­rial­systems URu2-xFexSi2 angefer­tigt. Jedoch wurde mit gängigen Me­­tho­den wie Wärmekapazitäts-, Ma­gne­­tisierungs- und elektrische Leit­fähig­keitsmessungen keinerlei Hin­weis auf eine theoretisch vorher­ge­­sagte Phase gefunden. Die Messun­gen mit Hilfe des Dilatometers von Quan­tum Design konnten jedoch eine Änderung im thermischen Aus­deh­nungskoeffizienten und somit eine Phasen­umwandlung nachweisen.
Die entsprechenden Messdaten sind in der Abbildung rechts zu sehen. Von oben nach unten sind der elektrische Widerstand, die Magnetisierung, die Wärmekapazität und der thermi­sche Ausdehnungskoeffizient jeweils gegen die Temperatur aufgetragen. Für Details: Originalveröffentlichung (arXiv:1604.00983).

Ein weiterer Vorteil des Dilatometers von Quantum Design ist der rotier-bare Probenhalter, mit dem auch anisotrope Proben gemessen werden können, ohne die Probe neu zu montieren. Des Weiteren ist die Probe selbst komplett von den Messkapazitäten der Dilatometerzelle isoliert, so dass auch leitfähige Pro­ben gemessen werden können. Au­ßer­dem sind alle Messdaten in ihrer Originalform zugänglich und erlauben eine Nachbearbeitung durch den Experimentator. Die Dilatometer-Op­tion wird in Europa voraussichtlich Ende 2016 erhältlich sein.

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