Projeto, construção e caracterização de um susceptômetro magnético de corrente alternada (ACMS) criogênico

Abstract

O estudo das propriedades dinâmicas de materiais magnéticos é fundamental para o avanço de tecnologias em armazenamento de dados e spintrônica. Este trabalho apresenta o projeto, construção e caracterização de um Susceptômetro Magnético de Corrente Alternada (ACMS) criogênico, desenvolvido para operar integrado ao criostato comercial C-MAG9 (9T). O sistema foi projetado para realizar medidas de susceptibilidade complexa em frequências de a . A sonda (χ′+𝑖χ′′)10 𝐻𝑧10 𝑘𝐻𝑧experimental conta com um sistema de movimentação de amostra baseado em mecanismos de flexão para eliminar atrito e folgas, e um sensor indutivo composto por um par de bobinas secundárias em configuração de gradiômetro para o cancelamento do campo de excitação. A caracterização do instrumento demonstrou uma região de homogeneidade de campo de aproximadamente no centro 15 𝑚𝑚das bobinas. A análise espectral de ruído identificou a frequência de como o 1 𝑘𝐻𝑧ponto ótimo de operação, apresentando um ruído de fundo de . A calibração 98 𝑛𝑉absoluta, realizada com um padrão de Paládio (Pd), resultou em um fator de conversão de . Com base nos testes, o instrumento atingiu um limite de 0,315 𝑒𝑚𝑢/𝑉detecção de momento magnético de , validando sua aplicação para 5×10⁻⁷ 𝑒𝑚𝑢pesquisas de alta sensibilidade em física da matéria condensada.