СКВИД-магнитометр

Благодаря высокой чувствительности, прибор используется для исследования статических магнитных свойств широкого спектра объектов: от сильномагнитных ферро- и ферримагнетиков до спиновых стекол, мультислойных пленок и наноструктур.

Институт физики СО РАН является одним из лидеров исследований в области магнетизма. В Институте накоплен большой опыт экспериментальных исследований магнитных характеристик веществ.

Магнитные свойства являются универсальными фундаментальными свойствами вещества. Магнитные характеристики дают важную информацию о микроскопическом строении вещества.

СКВИД-магнитометр Среди различных методов магнитометрии в последние годы наибольшее развитие получила СКВИД-магнитометрия, в основе которой лежат эффекты слабой сверхпроводимости в сверхпроводящих квантовых интерференционных устройствах (СКВИДах). В первую очередь это связано с рекордно высокой чувствительностью метода, достигающей 5*10-33 Дж/Гц (чувствительность по магнитному полю - 10-13 Тл). Примечательно, что чувствительность метода не зависит от уровня сигнала, на фоне которого проводятся измерения, это позволяет надежно регистрировать малые изменения намагниченности на фоне большой статической величины.

Благодаря высокой чувствительности, метод СКВИД-магнитометрии нашел применение не только в традиционной области физического эксперимента, но и в биомедицине, низкотемпературной термометрии, геофизике. Этот метод имеет большие перспективы при исследовании магнитных характеристик вещества, содержащего незначительное количество магнитных примесей, а также микрограммовых образцов. Наконец, высокая чувствительность метода позволяет проводить измерения в очень слабых полях менее 10 Гс, в ряде случаев это обстоятельство имеет принципиальное значение.

Криогенная вставка В Институте физики СО РАН в начале 90х годов на базе СКВИДа постоянного тока был разработан магнитометр для научных исследований, обладающий следующими характеристиками:
  • абсолютная чувствительность - 1*10-7 Гс*см3
  • динамический диапазон - до 5*10 -2 Гс*см3
  • интервал магнитных полей -
    0 - 2000 Э
  • диапазон температур -
    4,2 - 300 К
  • объем гелиевой ванны - 1,2 л.

Магнитометр укомплектован оптической приставкой, позволяющей регистрировать изменения намагниченности при световом воздействии.

В ходе эксплуатации в течение длительного срока (15 лет) прибор показал высокую чувствительность, надежность и универсальность. Благодаря высокой чувствительности, прибор позволяет проводить исследования статических магнитных свойств широкого спектра объектов: от сильномагнитных ферро- и ферримагнетиков до спиновых стекол, мультислойных пленок и наноструктур.

Автор разработки к.ф.м.н., с.н.с. Великанов Д.А.

СВЕДЕНИЯ О ПАТЕНТОСПОСОБНОСТИ И ПАТЕНТНОЙ ЗАЩИТЕ РАЗРАБОТКИ:
Патент РФ на изобретение № 2246119, Бюл. № 4 от 10.02.2005.