高通量高效率的磁场红外光谱仪 setup
材料科学
2025-12-18 v1 强关联电子
仪器与探测器
摘要
我们报告了设计和实现的一种高通量、高效率的磁场红外光谱系统，旨在优化高磁场下的宽带测量。该系统集成了傅里叶变换红外光谱仪、12 T 无回冷超导磁铁、精抛光化学抛光并镀金的光管、用于法拉第和沃伊特几何的定制反射聚焦模块，以及带有电动位置选择器的外部多探测器腔室。通过采用喷丝流和机械抛光后金属电镀，光管损失从65.5%/m降低到22.0%/m；同时采用单轴抛物面镜法拉第模块，有效数值孔径从0.14提升至0.36，收集效率提升近一个数量级。配备八位置电动样品台及对磁场、温度、光路和探测器选择的全自动控制，实现无需重复加热的高通量测量。优化后的配置在40%反射率样品4分钟积分下实现0.0061%的均方根噪声水平，信噪比超过16000。通过在EuCd2As2中解析弱复制带及在LaAlSi中观察微弱的洛伦兹能级转变，展示了系统性能。
引用
@article{arxiv.2512.15642,
title = {A High-Flux and High-Efficiency Setup for Magneto-Infrared Spectroscopy},
author = {Zeping Shi and Wenbin Wu and Zhiwei Zhang and Yuhan Du and Chenyao Xu and Guangyi Wang and Mingsen Zhou and Congming Hao and Xianghao Meng and Xiangyu Jiang and Chunhui Pan and Wei Lu and Hao Shen and Haifeng Pan and Zhenrong Sun and Junhao Chu and Xiang Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15642},
year = {2025}
}