用于商用超导量子干涉器件磁强计磁性测量的微型陶瓷对顶砧高压腔

研制了一种微型对顶砧高压腔，用于在商用超导量子干涉器件（SQUID）磁强计中进行磁性测量。采用复合陶瓷材料制成的无磁性砧与 Cu-Be 垫圈产生高压。我们测试了具有不同砧面尺寸（1.8、1.6、1.4、1.2、1.0、0.8 和 0.6 mm）的砧。低温下产生的压力通过铅（Pb）超导转变的压力依赖性来确定。最大压力 P_max 取决于砧的砧面尺寸：对于 1.8 mm 和 0.6 mm 砧面的砧，P_max 值分别为 2.4 GPa 和 7.6 GPa。我们揭示了复合陶瓷砧具有产生 5 GPa 以上高压的潜力。Cu-Be 垫圈的背景磁化强度通常比压头腔所用的 Ni-Cr-Al 垫圈小两个数量级。本高压腔不仅可用于具有大磁化强度的铁磁和超导材料，也可用于磁化强度较小的反铁磁化合物。本高压腔的生产成本约为金刚石对顶砧腔的十分之一。由于复合陶瓷砧具有强断裂韧性（6.5 MPa·m^{1/2}），本高压腔无需砧对准机构。这种简化的高压腔对于不熟悉高压技术的研究人员来说易于使用。报告了超导体 MgB₂ 和反铁磁体 CePd₅Al₂ 磁化强度的代表性结果。