超精准全开放强磁场低温光学研究平台

超全开放强磁场低温光学研究平台

OptiCool整体系统

OptiCool是Quantum  Design新推出的超全开放强磁场低温光学研究平台，创新的设计方案确保样品可以处于光路的关键位置。系统拥有3.8英寸超大样品腔、双锥型劈裂磁体，可在超大空间为您提供高达±7T的磁场。多达7个侧面窗口、1个部超大窗口方便光线由各个方向引入样品腔，高度集成式的设计让您的样品在拥有低温磁场的同时摆脱大型低温系统的各种束缚。

OptiCool应用领域:

OptiCool是全干式系统，启动和运行只需少量氦气。全自动软件控制实现一键变温、一键变场；89mm直径，84mm高度的超大样品空间、部窗口90°光路张角让测量更便捷；控温技术让控温更智能；新型磁体结合了超大均匀区与超大数值孔径。OptiCool让低温光学实验无限可能。

OptiCool技术特点:

● 全干式系统：完全无液氦系统，脉管制冷机。

● 8个光学窗口：
          - 7个侧面窗口 (NA >  0.11) 
          - 1个部窗口 (NA >  0.7) 
● 超大磁场：±7T 
● 超低震动：<10nm 水平 峰-峰值
                      <4nm   竖直 峰-峰值
● 超大空间：Φ89mm×84mm
● 控温：1.7K~350K全温区控温
● 新型磁体：双锥型劈裂磁体，同时满足超大磁场均匀区、大数值孔径的要求。

OptiCool样品舱为用户提供了自定义实验装置的工作台。当您准备开始实验时样品舱可以方便的放入预接线的控温样品台。测量完成后，您可以很方便的用准备好的样品舱更换，进行下一个样品的测量。OptiCool标配16根引线，并且已经由接口面板经过热沉后引至样品室，引线多可增加至80根。 

部分应用案例

超全开放强磁场低温光学研究平台在量子材料调控方面的应用

2020年8月，美国加州大学圣迭戈分校（UC San Diego）R. D. Averitt课题组在量子材料调控方面取得了重要进展。该研究工作利用超全开放强磁场低温光学研究平台所搭建的测量系统，通过低温磁场环境下的超快泵浦测量详细研究了GdTiO₃钙钛矿材料在光激发下自旋与晶格相互作用以及磁性变化在不同时间尺度上的各种演化机制。这对于可应用于量子信息领域的钙钛矿类量子材料实现超快的量子调控十分重要。相关研究成果以“铁磁缘体GdTiO₃中相干声子模的磁弹性耦合（Magnetoelastic coupling to coherent acoustic phonon modes in the ferromagnetic insulator GdTiO₃）”为题，刊登在PHYSICAL REVIEW B上。

GdTiO₃材料不同温度下的反射率泵浦测量，(a)反射率随时间的变化；(b)峰值反射率随温度变化；(c) 反射率在不同时间段的演变机制

超全开放强磁场低温光学研究平台在自旋化测量方面的应用

美国西北大学Nathaniel P. Stern课题组利用OptiCool平台搭建了用于自旋化时间分辨测量的泵浦测量系统并取得了一系列重要的数据，相关的研究成果正在发表过程中。以下数据来源于该课题组Jovan Nelson博士的公开报告。

图1. InSe在10K，6T环境下自旋进动化随时间的变化

图2. InSe薄膜30K温度下自旋化随时间的变化

超全开放强磁场低温光学研究平台在超快光学方面的应用

目前国内已经安装的台设备已在清华大学投入使用，该设备将用于超快泵浦测量方向。我们将定期更新科研进展，敬请关注......

用户单位

国内用户举例：（排名不分先后）

清华大学

北京理工大学

北京量子信息科学研究院

中国科学技术大学

中国科学院大连化学物理研究所

南开大学

武汉理工大学

南方科技大学

燕山大学

国际用户举例：（排名不分先后）

普林斯顿大学（美国）

哈佛大学（美国）

加州大学伯克利分校（美国）

加州大学圣迭戈分校（美国）

西北大学（美国）

华盛顿大学（美国）

俄勒冈州立大学（美国）

纽约州立大学石溪分校（美国）

乔治梅森大学（美国）

马普微结构物理研究所 （德国）

哥廷根大学（德国）

国立材料研究所（日本）

发表文章

1. D. J. LOVINGER et al. Magnetoelastic coupling to coherent acoustic phonon modes in the ferrimagnetic insulator GdTiO3, Phys. Rev. B 102, 085138 (2020)