4.4 Magnetische Suszeptibilität
Die Messungen der magnetischen Suszeptibilität wurden von O. Trovarelli
in einem Magnetic Properties Measurement System (MPMS) der Firma Quantum
Design im Bereich 1,7 K < T < 350 K und bei Magnetfeldern
von 102 T < B < 5,5 T durchgeführt. Das
MPMS ist ein Helium4-Kryostat mit einer Helium4-Gasstromkühlung.
Das bedeutet, daß die Thermalisierung der Probe über einen temperaturgeregelten
Gasstrom geschieht. Herzstück der Apparatur ist ein SQUID. Die Meßgröße
der Apparatur ist das magnetische Dipolmoment mz der
Probe parallel zum äußeren angelegten Magnetfeld. Daraus und
zusätzlich aus der Kenntnis des Probenvolumens läßt sich
die magnetische Suszeptibilität c
wie in [Weiden93]
beschrieben berechnen.
Arbeitsweise des SQUID
Die Probe wird entlang einer Spule mit vier einander gegensinnig gewickelten
Windungen geführt. Ihr magnetisches Dipolmoment induziert einen Stromfluß,
der über einen Transformator in das SQUID eingekoppelt wird. Das SQUID
ist ein supraleitender Ring mit einer oder mehreren Quasiunterbrechungen,
sogenannten "weak links". Das bedeutet, daß an diesen Stellen die
kritische Stromdichte deutlich reduziert ist. Man kann mit einer ausgeklügelten
Steuerung erreichen, daß sich der in dem Ring befindliche Fluß
im Zeitmittel nicht ändert: Jeder zusätzliche Fluß wird
durch die Steuerungselektronik mit einem eingekoppelten Gleichstrom kompensiert.
Die Größe des Gleichstromes, die dann der Anzahl der kompensierten
Flußquanten proportional ist, kann als Maß für die von
der Probe verursachte Feldänderung benutzt werden. Der weitere Aufbau
der Apparatur und das Meßverfahren sind bei [Weiden93]
beschrieben.
