產品簡介

Diacell® ChicagoDAC 是一個專門為低溫高壓超導實驗，所設計的無磁性鑽石砧 (non-magnetic pressure cell)。在低溫超導實驗中，不需要回到常溫，便能動態 (在線) 調整壓力。加上在鑽石砧內部，還可配置 (選配) 黃金材質的金箔印刷電路，因此能夠進行相關電氣信號的量測，如，壓力誘發的超導現象 (pressure-induced superconductivity)，金屬絕緣體轉變 (insulator-to-metal transitions)，量子臨界點 (quantum critical behavior)。此外，其他類似的研究實驗，如電氣信號的傳遞、阻抗，或地球科學相關的高壓實驗，也很適合使用本產品。

Diacell® ChicagoDAC 利用一組可伸縮控制的活塞制動器 (helium-filled bellows actuator)，上面帶有一根毛細管，連接外部高壓氦氣瓶，並壓縮高壓艙內的氦氣，達到在實驗過程中，調整壓力的目的，最高的壓力可達 20 GPa。另外，Diacell® ChicagoDAC 可搭配自行準備的低溫設備、或康達 Quantum Design 的 PPMS 低溫系統。在超導體的研究領域，Diacell® ChicagoDAC 可幫助您進行低溫微弱信號的量測，除了 PPMS 之外，還適合氦4致冷 (helium-4 cryostats), 氦3致冷 (helium-3 cryostats), 稀釋致冷機 (dilution refrigerator) 的應用。

關於本產品有一篇專業論文詳細說明本產品功能，請於此下載 PDF：

A compact bellows-driven diamond anvil cell for high-pressure, low-temperature magnetic measurements.pdf

產品特色

• 調整壓力時，不需要讓鑽石砧回到常溫。 透過毛細管，連接到外部室溫下高壓氦氣，利用氦氣壓力控制，推動活塞。不須回到常溫下，就能調整樣品室內的壓力。
  
• 鑽石砧主體 (照片中的零件1,2,3,,5) 採用鋁矽青銅合金材質 (C64200)，具有高強度、無磁性、耐腐蝕、耐磨損的特色。這個材質的選擇，非常適合本產品利用可伸縮控制活塞制動器調整壓力的需求。 
  
• 初始基本壓力的調整，可透過四顆Φ6-32mm螺絲同步旋轉。螺絲附有302不鏽鋼墊片，以不同墊片數量，方便調整某固定壓力值。 
  

Diacell® ChicagoDAC 構造

(a) 拆解圖

(1) 光學引入頭，帶有 SMA 光纖耦合器，裡面有兩個平凸透鏡 (plano-convex)，外部附著一個 Cernox 低溫感測器，測量樣品室的溫度。

(2) 樣品室的外筒，在筒壁開口可看到上方鑽石。

(3) 樣品室的內筒，可塞入外筒內部，並帶有第二顆金剛石。

(4) 氦氣壓的活塞致動器。帶有一根毛細管，連接外部高壓氦氣

(5) 樣品室密封塞，圓柱外壁有螺紋，可旋入樣品室主體。

(6) 用於將本鑽石砧主體，安裝至PPMS 的底座，它也是樣品室與低溫致冷器主要傳遞熱能的介面。內置砷化鎵霍爾感測器，以測量磁場。

(7) 四顆黃銅φ6-32螺絲，302不銹鋼；Belleville 彈性滑司，用來密封樣品槽，並限定初始壓力

(b) 內部構造剖面圖

(c) 外觀照片

(d) 推動活塞致動器的外部氦氣壓，與實際樣品壓力的關係曲線，以紅寶石螢光光譜測得。

產品拆解組裝影片：

產品應用

有一個獨特的應用，利用本產品，加上鑽石尖端與圓椎面上的導電金箔印刷電路 (導電金箔印刷電路為選購配備)，在極端的條件下，進行無縫傳輸量測 (seamless transport measurements)。

類似的應用，磁化率 (susceptibility measurements) 測量同樣是可行的，有一篇來自 Feng et al. 的論文，有提到要怎麼執行。

本產品有通用的 SMA 光學耦合器，因此其它光譜測量，如螢光光譜和非彈性散射（拉曼光譜），也可以利用本產品進行特殊的低溫實驗。