[发明专利]一种低温高压条件下测量磁光介质薄膜物性的方法

摘要

本发明涉及高压物理实验和材料物性测量的一种低温高压条件下测量磁光介质薄膜物性的方法，样品置于特氟龙环中，样品旁放置一块红宝石薄片，用银胶将金线一端与样品连接，并向特氟龙环中持续添加液态压力媒介；压紧装置对顶砧施加压力，调整位移管及螺丝，使得光纤与渐变折射率透镜及碳化硅支撑台之间的相对位置满足光纤传输要求，用红宝石荧光方法进行压力测量；测样品的介电常数将电流引线连接于介电常数测量仪，记录在各个顶砧压力条件下样品的介电常数；对样品处加磁场，激光器发射激光经过起偏器后照射于样品表面，从样品表面反射的光经过检偏器后进入光电探测器，以进行磁光克尔效应的测量，得到在不同压力条件下样品的磁化状态。

主权项

一种低温高压条件下测量磁光介质薄膜物性的方法，装置主要包括光纤(1)、位移管(2)、螺丝(3)、套筒(4)、渐变折射率透镜(5)、碳化硅支撑台(6)、环氧树脂和金刚石颗粒混合物(7)、PTFE膜(8)、导电玻璃电极板(9)、电流引线(10)、碳化钨顶砧(11)、不锈钢环(12)、铝垫圈(13)、特氟龙环(14)、样品(15)、支撑颗粒(16)、金线(17)、铜线(18)、磁体、激光器、起偏器、光电探测器，磁体用于在样品位置处产生磁场，所述碳化钨顶砧(11)包括上顶砧和下顶砧、且轴线中心均具有贯穿的孔，所述孔中填入环氧树脂和金刚石颗粒混合物(7)、且均依次覆盖有所述PTFE膜(8)和导电玻璃电极板(9)，所述电流引线(10)从孔中穿过、并连接于所述导电玻璃电极板(9)，所述碳化硅支撑台(6)为梯形棱台、其侧表面上连接有两套相同的所述套筒(4)，所述渐变折射率透镜(5)固定于所述套筒(4)内、且实验时靠近所述碳化硅支撑台(6)侧表面，通过所述螺丝(3)和位移管(2)将所述光纤(1)末端定位在所述渐变折射率透镜(5)前、且两者的距离能够通过调节所述位移管(2)及螺丝(3)来改变，所述碳化硅支撑台(6)下表面连接所述碳化钨顶砧(11)的上顶砧，压紧装置通过碳化硅支撑台(6)对碳化钨顶砧(11)施加压力，电流引线(10)为包裹有PFA管的铜线，金线(17)直径10微米，铜线(18)直径25微米，所述套筒(4)内侧面和所述位移管(2)外侧面均具有螺纹，所述螺纹为特殊设计的斜方螺纹，用于对所述碳化钨顶砧(11)施压的压紧装置的活动结构也采用斜方螺纹，使得在低温环境下光纤与顶砧的压紧装置的热力学形变较为一致，使光路调节更精密；所述导电玻璃电极板(9)由铟锡氧化物制成、且其表面覆盖有硅烯镀膜，所述导电玻璃电极板(9)厚度100微米；样品(15)位于所述特氟龙环(14)中心，所述特氟龙环(14)外圈套有不锈钢环(12)，所述不锈钢环(12)外圈套有铝垫圈(13)，所述铝垫圈(13)由完全相同的上下两部分组成，所述不锈钢环(12)和特氟龙环(14)的直径方向均具有径向透孔，所述铜线(18)置于铝垫圈(13)的上下两部分之间，所述金线(17)穿过所述不锈钢环(12)和特氟龙环(14)的径向透孔，所述金线(17)一端连接样品(15)、另一端连接铜线(18)，所述特氟龙环(14)和样品(15)之间区域具有支撑颗粒(16)，能够起到支撑金线(17)的作用，其特征是：所述一种低温高压条件下测量磁光介质薄膜物性的方法步骤为：一.松开压紧装置，将样品(15)置于特氟龙环(14)中，在样品(15)的旁边位置放置一块红宝石薄片，用银胶将金线(17)一端与样品(15)连接，并向特氟龙环(14)中持续添加液态压力媒介；二.压紧装置对顶砧施加压力，同时调整位移管(2)以及螺丝(3)，使得光纤(1)与渐变折射率透镜(5)以及碳化硅支撑台(6)之间的相对位置满足光纤传输要求，用红宝石荧光方法进行压力测量；三.测样品的介电常数：将所述电流引线(10)连接于介电常数测量仪，记录在各个顶砧压力条件下的样品(15)的介电常数；四.对样品处加磁场，激光器发射激光经过起偏器后，照射于样品(15)表面，从样品表面反射的光经过检偏器后进入光电探测器，以进行磁光克尔效应的测量，最终得到在不同压力条件下样品的磁化状态。