Лаборатория оснащена современным научным оборудованием, в том числе уникальным, что позволяет проводить научные исследования на высоком уровне:
- установки для измерения магнитокалорического эффекта как классическим прямым, так и модуляционным методом.
- установки для исследования комплекса теплофизических и электрофизических свойств: теплоемкости, теплопроводности, электросопротивления, эффекта Холла, теплового расширения, магнитострикции в широкой области температур от 3 до 500 К и в магнитных полях до 8 Тл.
- источники различных магнитных полей, как постоянных, так и переменных
- криосистема замкнутого цикла, позволяющая получать температуры до 3.1 К без использования жидких хладагентов (гелия и азота).
- вибрационный магнетометр
- мессбауэровский спектрометр
- современные цифровые высокоточные измерительные приборы, 3D принтеры, в том числе для печати высокотемпературным пластиком, различные печи, высоковакумные откачные посты, весы и другое оборудование.
Установки для прямого измерения адиабатического изменения температуры
Для измерений используются несколько типов источников переменного магнитного поля:
— источник переменного поля амплитудой от 10 до 4000 Э и частотой до 1 Гц;
— источник переменного поля амплитудой 18 кЭ (регулируемый источник магнитного поля на постоянных магнитах, рабочий диапазон частот — 0.1-0.8 Гц.
— источник переменного магнитного поля с амплитудой магнитного поля 6.2 кЭ и частотой изменения поля до 25 Гц.
Установка с источником переменного магнитного поля амплитудой 1.2 Тл и частотой изменения поля до 30 Гц. Источник укомплектован полностью.
Установка с источником магнитного поля на основе криомагнитной системы замкнутого цикла с магнитным полем до 8 Тл. В этом случае для получения циклических полей используется автоматизированная система линейного перемещения, которая с заданной частотой вводит в магнитное поле вставку с ячейкой для образца. Максимальная частота изменения поля — до 1 Гц.
Область рабочих температур – 77-450 К, температурная чувствительность – 0.001 К.
________________________________________________________________________________________________________________
Гелиевый криостат CFSG-310
Криостат на замкнутом цикле Гиффорда-МакМагона предназначен для исследований различных образцов в обменном газе в диапазоне температур от 3.1 до 300 К. Криостат адаптирован для установки в сверхпроводящую магнитную систему с теплой вертикальной шахтой и магнитным полем 8 Тл.
Для криостата созданы температурные вставки для измерения теплоемкости, магнитокалорического эффекта, теплопроводности, магнитосопротивления, эффекта Холла и др. параметров.
Время выхода криостата на рабочий режим (охлаждение от комнатных температур до температуры 4 К) – около 5 часов
________________________________________________________________________________________________________________
Криомагнитная система замкнутого цикла CryoFree8T
Криомагнитная система замкнутого цикла предназначена для создания магнитных полей напряженностью до 8 Тл. Магнитная система имеет теплую вертикальную шахту с диаметром 51 мм, что позволяет использовать широкий спектр криостатов и температурных вставок. В комбинации с криостатом CFSG-310 криомагнитная система позволяет проводить широкий спектр исследований в области температур 3.1 К — 300 К в магнитных полях до 8 Тл.
Для получения циклического воздействия магнитных полей на материал и проведения прямых измерений МКЭ в циклических полях, используется линейный актуатор.
________________________________________________________________________________________________________________
Вибрационный магнитометр
Для исследования намагниченности материалов используется модифицированный вибрационный магнитометр BM-2K. Для измерения сигнала ЭДС с измерительных катушек используются предусилитель SR554 и синхронный усилитель SR830. Для управления вибромотором используется выходной переменный сигнал SR830 и собранный в лаборатории усилитель. Магнитометр позволяет измерять петли гистерезиса и температурные зависимости намагниченности в температурном интервале 77-400 К в магнитных полях до 20 кЭ.
________________________________________________________________________________________________________________
Установка для автоматизированного измерения комплекса физических параметров
Лаборатория располагает установками для проведения комплексных исследований кинетических коэффициентов твердых тел (теплопроводность, электропроводность, термоэдс, магнитосопротивление, эффект Холла, коэффициент Нернста, эффект Маджи-Риги-Ледюка).
— источник магнитного поля на основе криомагнитной системы замкнутого цикла с магнитным полем до 8 Тл. Максимальная частота изменения поля — до 1 Гц.
Область рабочих температур – 77-400 К.
Установка для ядерной гамма-резонансной ( мёссбауэровской) спектроскопии
Метод основан на эффекте Мёссбауэра – явлении безотдачного (резонансного) излучения и поглощения гамма-квантов атомными ядрами в конденсированной структуре вещества – ядерная флуоресценция.
ОБЛАСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Физика, химия, геология конденсированного состояния вещества, биология, медицина, астрономия, криминалистика.
Решаемые задачи:
* магнитные явления в твердых телах — доменная структура и магнитные подрешетки,
* магнитные и структурные фазовые переходы,
*фазовый анализ сложных систем содержащих мёссбауэровские изотопы,
*динамика кристаллической решетки и примесных атомов в решетке,
*спиновая и электронная плотности на ядрах в твердых телах;
*симметрия локального окружение ядер-зондов,
*валентное состояние ионов в минералах,
*природа химических связей,
*характер распределения ионов в структуре,
*геофизика, кристаллофизика, кристаллохимия горных пород и метеоритов,
*определение уровня гемоглобина в крови и диагностика рака,
*регистрация гравитационного красного смещения спектра звёзд,
*криминалистика – определение природы радиоактивных веществ и другие.
Метод отличается уникальной разрешающей способностью, превосходящей все другие известные методы в измерительной технике, а также чувствительностью к быстрым динамическим процессам.
Недостатки метода – низкая химическая чувствительность, требующая использование относительно большого количества вещества (0.01-1г/см3) и необходимость наличия специальных мёссбауэровских ядер-эталонов, что сужает число объектов исследования, которое на сегодня составляет всего более 60 и не все они удобны для исследования.
В лаборатории имеется действующий мёссбауэровский спектрометр МС-1104Ем с встроенной программой расшифровки спектров UnivemMS. В настоящее время имеется возможность в рамках сотрудничества или по заявкам проводить гамма-резонансные исследования железосодержащих конденсированных систем.
Источники магнитных полей
Сверхпроводящая магнитная система замкнутого цикла
Максимальная напряженность магнитного поля — 8 Тл.
Габаритные размеры: диаметр 450 мм., высота 650 мм.
Диаметр проходного отверстия 50 мм.
Источник переменного магнитного поля …
Напряженность магнитного поля — 1.2 Тл.
Максимальная частота изменения магнитного поля — 30 Гц.
Рабочая область 36x30x30 мм3.
Максимальная скорость изменения поля — …Тл/с
Габаритные размеры: …мм.
Источник постоянного магнитного поля регулируемой напряженности
Габаритные размеры 400x390x585 мм.
Диаметр рабочей области 20 мм.
Диаметр проходного отверстия 36 мм.
Напряженность поля — 1.8 Тл.
Максимальная скорость изменения поля — 6 Тл/с.
Максимальная частота изменения магнитного поля — 0.8 Гц.
Источник переменного магнитного поля высокой частоты
Габаритные размеры 600x500x600 мм.
Рабочая область 20×35 мм.
Напряженность поля — 0.62 Тл.
Максимальная скорость изменения поля — 12.4 Тл/с.
Максимальная частота изменения магнитного поля — 20 Гц.
Источник переменного магнитного поля малой амплитуды
Габаритные размеры 420x320x200 мм.
Рабочая область 30×35 мм.
Напряженность поля — 0.4 Тл.
Максимальная скорость изменения поля — 1.6 Тл/с.
Максимальная частота изменения магнитного поля — 0.5 Гц.