RAZORBILL INSTRUMENTSPRODUCT BROCHURE 2020

RAZORBILL INSTRUMENTS PRODUCT BROCHURE 2020

なぜ一軸ひずみが必要？
•凝縮系物理学の重要な要素は、材料の電子特性を調整する能力です。

•••

このテクノロジーが提供するもの
Razorbill Instruments 社には、１インチのマグネットボアの以前は、温度や外部磁場を変更したり、あるいは、静水圧を加えたりすることによって、材料の電気特性を調整していました。

限られたスペースに収まりながら、大きな応力とひずみをサン

最近は、一軸ひずみを調整パラメーターとしプローブ技術を含む、幅広い実験プローブと互換性があります。て使用し、明確で驚くべき結果を導き出した

選択した製品に応じて、サンプルに加えられた力か変位を測注目の論文がいくつかあります。

定することができので、加えられた応力またはひずみを求める

Razorbill Instruments 社製品は、極低温環境下にいおて、精密に制御された応力やひずみを加えることができる、市場で唯一のシステの重要な特徴は、冷却時の熱収縮が互いに打ち消し合うようプルに加えることができる、さまざまな製品があります。これらのデバイスは、極低温環境下や高磁場環境下でも機能し、電気輸送、磁化率、光学およびその他のビーム測定、および操作ことができます。最後に、Razorbill Instruments 社の全製品に設計されていることです。このことは、放置状態におけるひずみが最小限であることを意味します。

ムです。

興味深い研究分野
凝縮系物理学の分野において、重要な目的のひとつは、凝縮系システムで発生した電気的特性を、その結晶構造と関連付けることです。以前は、単位格子（原子間隔）のサイズなどの構造特性を継続的に調節する唯一の方法
は、圧力セルを用いて静水圧を加えるか、サンプルを圧電材料に直接取り付けていました。しかしながら、前者はすべての結晶軸に影響を与え、後者はわずかな範囲のひずみしか発生しません。また、いずれの手法も発生するひずみは温度によって異なります。連続的に調整可能である必要がなく、一定のひずみのみが必要な場合、冷Figure 1. ルテニウム酸ストロンチウムの超電導転移温度

却前にマニュアル操作によりクランプ間でサンプルにひに対する一軸ひずみの驚くべき影響を示す実験データ。

ずみを加えることができますが、上記のケースと同様に、Hicks et al. Science (see bellow)

熱膨張に違いがあることから、最終的な温度におけるひずみを計算することは非常に困難です。原子間隔を変更する最後の方法は、結晶の化学組成を変更することですが、この方法は、結晶の未知の化学作用が発生し、予測

Notable publications

困難な方法ですべての結晶軸に影響を与えます。

Hicks et al. Science 344 6181 283-285 (2014)
Steppke et al. Science 355, 6321 (2017)
Kissikov et al. Nature Comms 9, 1058 (2018)
Kim et al. Science 362, 1040, (2018)
Ikeda et al. Phys, Rev B, 98, 245133 (2018)
Hristov et. al. Phys. Rev. B 99, 100101 (2019)
Luo et al. Phys. Rev. X 9, 021044 (2019)
Pustogow et al. Nature 574, 72–75 (2019)
Ikeda et al. Rev. Sci . Inst. 90, 083902 (2019)
Jo et al, PNAS, 116 (51) 25524-25529 (2019)

Ｒａｚｏｒｂｉｌｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ひずみセル
Razorbill Instruments 社製品は、これらの技術を大幅に改善します。単結晶方位に沿って調整可能で温度補償された一軸応力をサンプルに加えることを可能にし、構造と特性を結び付ける理論をテストするユニークな製品を提供します。

TEGA Science, Inc.

http://tegascience.co.jp

info@tegascience.co.jp

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ＣＳ１００シリーズ ひずみセル•

極低温環境下で、サンプルに正確で調整可能な圧縮および引張ひずみを加える。

サンプルマウンティングセラミック、二次元材料やヘテロ構造体など、多種多様•

内蔵変位センサー•

非常にコンパクトで、最小モデルは 1 インチのマグネットボアに水平または垂直に収まりれます。サンプル両端をしっかりと保持するために、エます。

ルに対応するために、サンプルプレート間のスペースを•なサンプルにひずみを与えることができます。サンプル両端は、2 つのチタン製サンプルプレートの間に固定さ温度補償－加えられるひずみは、温度によっポキシが使用されます。大小さまざまなサイズのサンプ近づけたり遠ざけたり調整することができます。特殊なサンプルプレートが用意されていることから、透過モーて大きく変化しません。

ドプローブ用にサンプルを横向きに取り付けたり、非常•

1K 未満の温度および高磁場で動作します。に小さな二次元材料サンプル用に初期間隔を小さくした•サンプルへの広角アクセス。極低温走査プロりすることができます。

ーブ顕微鏡に適しています。

Sample plates(titanium)
Sampleセルのサイズ直径 24mm のフットプリントの CS100 から、長さ37mm の CS130 まで、さまざまなサイズのひずみセルが用意されています。より大きなひずみセルには、より長い圧電スタックを備えているため、より大きなひずみをサンプルに加えることができます。

モデル名

CS100

CS110

CS120

CS130

長さ24mm

28mm

32.5mm

37mm

高さ13mm

13mm

13mm

13mm

重さ5g

5g

5.5g

5.5g

ゼロ荷重での最大印加変位

室温

±6μm

±7μm

±13μm

±17μm

極低温

±3μm

±4μm

±7μm

±10μm

材質

筐体寸法

非合金チタン（グレード 2）

圧電スタックコネクター
センサー

TEGA Science, Inc.

PZT セラミックデバイス

HV ケーブル x 4センサー

同軸ケーブル x 2

変位容量センサー

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ＣＳ２００Ｔ ひずみセル•ひずみセル CS シリーズのパワフルな大型バージョン。

透過および回折測定
電磁放射線または粒子ビームがサンプルを通過する必要•

2 インチのサンプルスペースに適合•

デバイスのちょうど中心にサンプルを配置•

透過モードおよび散乱測定に最適•

90°の超ワイドサンプルアクセスコーン•

シンクロトロンやその他ビームラインに最適があるプローブ技術が数多くあります。

.

クリーンな信号を取得するためには、ビームがデバイスの金属部品を通過せずに、サンプルのみを通過する必要があります。CS200T は、ビームが妨げられることなく進むことができるように、セル背部に 90°の大きなアクセスコーンを持つように特別に開発されています。
CS200T は新しく開発されたデバイスですが、Science362, 1040, (2018)に掲載されたキム氏らが開発した技術に密接に基づいています。

モデル名

CS200T
長さ49mm

高さ13.5mm

重さ170g

ゼロ荷重での最大印加変

室温

±15μm

位

極低温±8μm

材質

筐体

非合金チタン（グレード 2）

寸法

圧電スタックコネクター
センサー

TEGA Science, Inc.

PZT セラミックデバイス

HV ケーブル x 4センサー

同軸ケーブル x 2

変位容量センサー

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ＦＣ１００ ストレスセル•

プレミアム高性能デバイス•

極低温環境下で非常に高い力を印加可能

イメージング、磁化率、電気測定など、さまざまなプローブと組み合わせて使用することができます。

強力なツール（±100N at 4K）

FC100 を使用することで、サンプルに対して非常に大き•統合された力センサーな力を加えることができます。これにより、極度のひず•

コンパクトな設置面積（直径 25mm）みを大きなサンプルに与えることができます。極低温環•

1K 以下＆高磁場環境下で動作されたばかりです。このことは、膨大な量の新しい科学•

サンプルへの広角アクセスにより、極低温走査プローブ顕微鏡に最適境下で大きなひずみを発生させる技術は、つい最近開発が研究される必要があることを意味します。

Electricalcontacts

Toothedsampleplates

さまざまな技術に対応可能Sample

FC100 ストレスセルは、極低温測定システムに理想的なデバイスです。X 線回折、走査型プローブ顕微鏡、光学

モデル名

FC100
直径25.4±0.1mm

高さ（サンプルボルトを含む）

62±1mm

重さ

100g

ゼロ荷重での最大印加変位(±10%)

最大印加変位@300K±45μm(-20V～+120V)

最大印加変位@4K±25μm(-200V～+200V)

ゼロ変位での最大印加力(±10%)

最大印加力@300K

170N(-20～+120V)

最大印加力@4K

100N(-200～+200V)

動作条件

動作温度

<300mK～325K

磁場0T～>30T

レンジ

±200N

感度@0N

0.5fF/N

初期容量

1.1pF

ヒステリシス0.7%

寸法

フィードバックセンサー

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ＵＣ２００ ユニバーサルセル•

ストレスとひずみの調整による最高レベルのることです。例えば、サンプルに極端なひずみがかかる制御

場合、混乱したプローブデータから、何が起こったかを後から合理化しようとするのではなく、接着剤が滑って•力センサーと変位センサーを内蔵•

構造遷移は、測定された力／変位曲線からの機械的特性の変化から観察できます。

•いるのか、サンプルが塑性変形しているのか、またはサンプルが壊れているのかを明確に判断することができます。
極低温下においてストレスとひずみの両方を測定するこ

2 インチのサンプルスペースに適合（セル直とにより、これまでは間接的にしか観察されなかった新径 47mm）しい物理現象を確認する機会が得られます。例えば、材料が構造遷移を移動するときに、ストレス対ひずみグラ•

1K 以下＆高磁場環境下で動作•サンプルへの広角アクセスにより、極低温走フの勾配の急激な変化を確認することができます。

査プローブ顕微鏡に最適構造遷移温度よりも高温または低温における、ストレス-ひずみ曲線（適用される力と変位から推定）を示す
イラスト。

.

幅広いプローブに対応
上記のように材料の機械的特性をモニタリングするだけでなく、UC200 は、電気輸送、AC 磁化率、NMR、ラ力と変位を組み合わせた検出の利点

マン分光法、X 線散乱、走査型プローブ顕微鏡、光学イ

力と変位を同時に測定することの利点の 1 つは、重大な問題が発生すると、すぐに明確な兆候を簡単に検出できメージングなど、他のさまざまな実験プローブと互換性があります。

モデル名

UC200
直径

47±0.1mm

高さ

16±0.1mm

重さ100g

ゼロ荷重での最大印加変位(±10%)

最大印加変位@300K±15μm

最大印加変位@4K±9μm

ゼロ変位での最大印加力(±10%)

最大印加力@300K±50N

最大印加力@4K

±35N

動作条件

動作温度

<300mK～325K

磁場0T～>30T

タイプ

力および変位

初期容量5～10pF

寸法

フィードバックセンサー

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アクセサリー
ＲＰ１００電源すべてのストレスセルおよびひずみセルを駆動させることができるカスタム 2 チャンネル電源。RP100 はUSB 経由で ASCII コマンドを使用して制御することができるので、自動化された実験に組み込むことが可能です。
すべての AC メイン／グリッド電源と互換性があります。

改造ＰＰＭＳプローブ
Razorbill Instruments 社 で は 、 Quantum Design
USA が製造し、Razorbill Instrument 社が改造を施した PPMS プローブを提供しています。このプローブはPPMS クライオスタットに取り付け可能で、クライオスタットを改造することなく実験を開始することができます。
CS100 シリーズと FC100 の両方に適合します。

配線プラットフォーム － ＷＰ１００
サンプルに非常に近い電機接続を必要とする実験向け。

サンプルプレートオプション
さまざまな用途向けのサンプルプレートを提供します。e.g. 非常に小さなサンプルや 2D サンプル用サン
プルプレートや、サンプルを持ち上げてサンプルにアクセスしやすくするサンプルプレートなど。

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ＰＰＭＳコンバージョンキット
すでに Quantum Design PPMS クライオスタットを所有している場合、コンバージョンキットを使用してプローブを変換することで、CS100 または FC100 を使用することが可能です。コンバージョンキットには、高電圧および同軸ライン用のフィードスルーと、それらに対応するケーブルが含まれています。
キットには、輸送および磁化率測定を PPMS 配線と統合できるよう、2 組の WP100 配線プラットフォームと対応する Quantum Design の新しい PPMS パックが提供されます。
PPMS プローブへの穴あけや不可逆な改造は必要ありません。

デバイススタンド
Razorbill Instruments 社製デバイスを取り扱う場
合、セルを直立させるためにこのスタンドがとても便利です。これにより、サンプルをマウントして、顕微鏡を使ってコンタクトを接続するという面倒なプロセスがより簡単で便利になります。

サンプルマウンティングテーブル
サンプルマウンティングテーブルは、上記のデバイススタンドを収めることができるように設計されています。このテーブルは、ツールを立て掛けたり、置いたりするために使用することができます。また、非常に複雑な作業のためにマイクロマニピュレーターをボルトで固定することができるように、タップ穴がたくさんあいています。

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＜Razorbill Instruments 社日本総代理店＞

テガサイエンス株式会社〒277-0832 千葉県柏市北柏 3-5-4
T：04-7168-5311 F：04-7168-5671
info@tegascience.co.jp
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