■ボックス炉

研究室に5つある最も汎用性の高いボックス型炉。1,150℃まで焼成プログラムを組むことが可能です。

■雰囲気制御用高温縦型管状炉

MoSi型発熱体により1,600度まで常用使用可能な高温用の縦型管状炉。高真空用排気設備も備えており、Flux法での単結晶育成、物質開発に便利な炉です。

■雰囲気可変型横型炉

真空中または任意のガス雰囲気(例えば酸素ガス)での焼成が可能なチューブ炉。1,550℃の高温まで温調可能です。

■Floating Zone炉

赤外線浮遊帯域溶融装置とも呼ばれ、ミラーで集光した赤外線で多結晶を溶解し単結晶を育成します。 溶融体の温度は2,200℃程度まで昇温可能です。るつぼが不要なため、不純物が入りにくく、大型の単結晶の育成が可能です。

■テトラアーク炉

高真空下においてアーク放電により溶解した金属間化合物の単結晶を引き上げる装置。 フラックス法とは異なり、大型の単結晶の育成が可能です。

■アーク炉

アルゴン雰囲気でアーク放電により金属を溶かし合金の作成に用います。金属間化合物の多結晶の作成が容易にできます。

■3ゾーン炉

3領域での温度制御(Max. 1,200℃.)が可能なチューブ炉。この炉では温度勾配を用いた化学輸送法による単結晶育成等が可能です。

■溶接台

ここで封じ切り、溶接等を行います。

■遠心分離機

フラックス法で育成された単結晶からフラックスを高温で取り除くために用います。

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■自動X線回折装置 RINT-2100/PC (理学電機)

粉末試料にX線を照射し、その回折パターンから結晶構造に関する情報を引き出します。10 Kまで試料を冷やして測定を行うことができます。また、ラウエカメラ(後述)も搭載されています。
最大定格出力: 2kw
定格電流、電圧: 2~60mA, 20~60kV
安定度: ±0.01%以内
ターゲット: 封入管 Cu

■ラウエカメラ Laue X-ray Imaging System (Photonic Science)

RINT-2100の管球を使用し、単結晶の方位決定を行えます。 スクリーンにCCDセンサーを用いられているため、高感度な測定が可能です。リアルタイムにスポットが観察できます。

■イメージングプレート単結晶自動X線構造解析装置 R-AXIS RAPID II (理学電機)

イメージングプレートを用いた3軸の単結晶X線回折装置。ほぼ自動で単結晶の格子系 を特定してくれるため、物質開発にとって便利な装置です。

■試料水平型X線回折装置 SmartLab-LP (理学電機)

粉末・薄膜等幅広い対象を測定・評価可能なX線回折装置です。9kWのパワフルな光源、従来の100倍近い感度を持つディテクターの他、PCとの連携によりユーザーをナビゲートする機能も持っており、常に最適な条件のもと、結晶構造の情報を引き出すことが可能です。

■SQUID磁化測定装置 MPMS-XL (Quantum Design)

超伝導量子干渉素子(superconducting quantum interference device: SQUID)を用いた高精度の 全自動磁化測定装置で、測定原理は基本的に引き抜き法と同じです。

MPMS-XL
・ヘリウムガス再凝縮装置がついており、ヘリウムトランスファーの必要がありません。
・測定温度範囲:1.9 - 400 K(高温オプション使用時:最大800 K, 最大磁場:7 T

MPMS-5S
・測定温度範囲:1.9 - 400 K, 最大磁場:5 T

■PPMS (Quantum Design)

一号機:比熱、電気伝導度、熱伝導度といった基本的な物性を全自動で測定できます。 3He冷凍機インサートを用いることで、0.35 Kの極低温まで測定を行うことが可能です。
測定温度範囲: 0.35 - 300 K
最大磁場: 9 T



二号機:電気伝導度や、熱膨張計ならびにSeebeck係数測定が可能。
測定温度範囲: 2 - 300 K
最大磁場: 9 T

■PPMS試料試料回転用プローブ (P310A)

サンプルステージを回転させることができるPPMSのオプション。
温度範囲: 1.9K〜400K
回転範囲: –10度〜370度
基本ステップ角: 0.053度

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■3He-4He希釈冷凍機 Kelvinox 25 (Oxford Instruments)

3He-4He混合液の希釈冷凍法により、100 mK以下の温度を定常的に保つことのできる冷凍機です。 超伝導マグネットと組み合わせることで、9 Tまで磁場を印加することも可能です。主に電気伝導、交流帯磁率測定に使用しています。 下の写真は希釈冷凍機インサートの真空容器内部で、最下部に取り付けてあるのは圧力セルです。

最低温度: 35 mK
冷却能力:25 μW @ 100 mK
最大磁場: 9 T

■3He-4He希釈冷凍機 Kelvinox MX100 (Oxford Instruments)

3He-4He混合液の希釈冷凍法により、100 mK以下の温度を定常的に保つことのできる冷凍機です。 超伝導マグネットと組み合わせることで、最大10 Tまで磁場を印加することが可能です。比熱、電気伝導、SQUID AC/DC磁化測定、誘電率測定を行うことができます。 下の写真は希釈冷凍機インサートの真空容器内部です。

最低温度: 11 mK
冷却能力:100 μW @ 100 mK
最大磁場: 8 T (ラムダプレート使用時: 10 T)

■温度可変インサート付き統合型無冷媒マグネットシステム:TeslatronPT (Oxford Instruments)

パルス管冷凍機を用いた無冷媒マグネットシステムで、温度可変インサート(VTI)や3He冷凍機(HelioxVT)と組み合わせて用いることで、幅広い温度範囲での測定が可能です。主に電気伝導度測定に用いています。
温度範囲:1.5 - 300 K (VTI), 0.28 - 300 K (HelioxVT)
最大磁場:8 T

■温度可変インサート(VTI)(Cryo Industries)

1.5 Kから室温まで、試料空間内の温度を変化させることのできるインサート。 ここに自作した各種インサート、プローブを 組み合わせることで交流帯磁率、誘電率等の各種物性測定を行うことが可能です。
温度範囲: 1.5 - 300 K
最大磁場: 9 T

■熱膨張・磁歪計(Dilatometer)

PPMSや希釈冷凍機中で使用することのできる小型の熱膨張・磁歪計です。キャパシタンス法により、試料サイズの変化を0.02オングストロームの精度で測定できます。

測定温度範囲:2-300 K(PPMS), 40 mK-(希釈冷凍機)
最大磁場:9 T

■16/18T超伝導マグネットシステム 16/18/LLD-TN (Oxford Instruments)

プローブは温度範囲によってVTIとHelioxを使い分けています。将来的には希釈冷凍機とも組み合わせて極低温かつ高磁場を実現予定です。サンプル空間はφ3.0cm。
温度範囲:1.5 - 300 K (VTI), 0.28 - 300 K (HelioxVT)
最大磁場:16 T (ラムダプレート使用時 18 T)

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私たちの研究室では、多様な合成法を用いて化合物の単結晶 / 多結晶を自ら育成、分析すると同時に、室温から、量子効果が重要となる極低温まで様々な物性測定を行っています。

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