Pracownia Preparatyki Próbek PPMS

Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk
Zespół magnetyków niskowymiarowych ON-3.3
blok X, pokój 106
kierownik Laboratorium: Anna Ślawska-Waniewska
slaws@ifpan.edu.pl

 Wyposażenie Laboratorium:

1.   Komora rękawicowa firmy PLAS-LABS model #830-EXP
Komora rękawicowa w całości wykonana jest ze sztywnego plastiku akrylowego. Jej standardowe wyposażenie to: dwa otwory wejściowe z rękawicami, komora przepustowa tzw. śluza, panel z gniazdami elektrycznymi wewnątrz komory głównej oraz cztery ręczne zawory do przewietrzania (po dwa dla komory głównej i śluzy). Śluza, umiejscowiona na ścianie bocznej komory głównej, zakończona jest z obydwu stron drzwiami - jedne z drzwi otwierają się do wnętrza komory głównej, drugie pozwalają na dostęp do śluzy z zewnątrz. Klamry zaciskowe drzwi wykonane są ze stali szlachetnej. Całkowita pojemność komory rękawicowej to 317 litrów. Prace w komorze można wykonywać m.in. w atmosferze gazów szlachetnych.

2.   Waga analityczna firmy Sartorius model CPA26P-0CE
Waga posiada dwa zakresy maksymalnego obciążania - do 5 g (z dokładnością 0.002 mg) oraz do 21 g (z dokładnością 0.01 mg). Urządzenie pomiędzy zakresami przełącza się automatycznie. Szalka otoczona jest szklaną komorą wagową. Dostęp do wnętrza komory wagowej umożliwiają przesuwane drzwiczki umieszczone po obu stronach wagi oraz u góry.

3.   Rotator firmy Cole-Parmer model 07637-04
Rotator pozwala na mieszanie cieczy w orientacji poziomej, pionowej oraz każdej innej pośredniej. Jednorazowo może pomieścić 36 kapsułek o pojemności 1.5/2 ml na czterech odrębnych uchwytach. Każdy z uchwytów może być ustawiany w dowolnej orientacji względem osi obrotu rotatora. Prędkość rotatora to 20 obrotów na minutę.

4.   Płuczka ultradźwiękowa firmy Bandelin model DT 100 H
Płuczka ultradźwiękowa generująca falę o częstotliwości 35 kHz, pozwala na czyszczenie przyrządów używanych do preparatyki próbek w wodzie oraz w innych substancjach. 

W przypadku substancji mogących przereagować z wnętrzem urządzenia, istnieje możliwość umieszczenia w nim dodatkowego pojemnika. Całkowita pojemność płuczki to 3 litry, natomiast minimalna pojemność wymagana do uruchomienia urządzenia to 2 litry. Płuczka posiada regulację temperatury roztworu czyszczącego w zakresie od 20 do 80 ˚C oraz ma możliwość wyboru czasu pracy. W całości pokryta jest wysokiej jakości stalą nierdzewną.

5.   Eksykator przepływowy firmy PLAS-LABS model 860-CG
Akrylowy eksykator pozwala na przechowywanie próbek w atmosferze wybranego gazu dzięki wbudowanym dwóm zaworom. Wyposażony jest w dwie perforowane półki oraz wskaźnik wilgotności wnętrza.

Platforma Physical Property Measurement System PPMS do pomiarów magnetycznych

Platforma pomiarowa PPMS (Physical Property Measurement System, firmy Quantum Design) umożliwia pomiary m.in. momentu magnetycznego, podatności magnetycznej, momentu skręcającego, oporności elektrycznej i magnetoporu w zakresie temperatur od 1.9 do 300/400 K w polach magnetycznych do ±9 tesli. W celu pomiaru wybranej wielkości fizycznej instaluje się do modułu głównego układu, odpowiednią opcję pomiarową:

-     Magnetometr VSM pozwala na pomiar momentu magnetycznego próbek proszkowych, ciekłych i objętościowych w funkcji pola magnetycznego i temperatury (1.9-400 K). Korzystając z opcji VSM można wykonywać pomiary na próbkach o masie mniejszej od 1 grama dających sygnały większe od 7∙10^-7 emu. Dodatkowo w opcji VSM możliwa jest instalacja większej cewki pomiarowej (VSM Large Bore), umożliwiającej wykonywanie pomiarów na próbkach o masie do 2 gramów z dokładnością na poziomie 10^-6 emu. Pomiary wysokotemperaturowe możliwe są dzięki opcji VSM Oven pozwalającej na kontrolowanie temperatury w zakresie od 300 do 1000 K.

-     Opcja ACMS umożliwia pomiary namagnesowania AC/DC w zakresie temperatur od 1.9 do 350 K. Podatność AC może być mierzona w zmiennym polu magnetycznym o amplitudzie od 2 mOe do 15 Oe i częstotliwości od 10 Hz do 10 kHz. Dokładność takiego pomiaru dla częstotliwości równiej 10 kHz to 5∙10^-8 emu. Opcja ACMS umożliwia również pomiar namagnesowania DC o wielkości od 2.5∙10^-5 do 5 emu oraz pomiary AC w stałych zewnętrznych polach magnetycznych.

 -    Opcja Resistivity pozwala na zamontowanie aż do trzech próbek i pomiar oporności oraz przewodnictwa w zakresach: prądowym 0.01-5000 μA i napięciowym 1-95 mV. Pomiary oporu i magnetooporu możliwe są w polach 0-9 T w zakresie temperatur 1.9-300 K.

-     Magnetometr torsyjny (opcja Torque Magnetometer) umożliwiający badanie anizotropii materiałów poprzez pomiar zależności kątowej momentu magnetycznego w polach 0-9 T w zakresie temperatur 1.9-300 K. Uchwyt umożliwia montowanie próbek o wymiarach do1.5x1.5x0.5 mm³ i masie do 10 mg.  Maksymalny moment skręcający jest ~10^-5 Nm.

-     Opcje Ultra Low Field (współpracujące z VSM i ACMS) dają możliwość wyzerowania pola resztkowego w komorze pomiarowej z dokładnością do 0.05 Oe i precyzyjnego ustawienia pola rzędu kilkudziesięciu Oe.

Publikacje, które ukazały się w oparciu o wyniki uzyskane w Pracowni Preparatyki Próbek PPMS:

1. D. Kowalkowska, A. Dołęga, N. Nedelko, Z. Hnatejko, Ł. Ponikiewski, A. Matracka, A. Ślawska-Waniewska, A. Strągowska, K. Słowy, M. Gazda, A. Pladzyk, Structural, spectral and magnetic properties of Ni(II), Co(II) and Cd(II) compounds with imidazole derivatives and silanethiolate ligands, CrystEngComm, 2017,19, 3506-3518, link
   
2. N. Nedelko, S. Lewińska, A. Pashchenko, I. Radelytskyi, R. Diduszko, E. Zubov, W. Lisowski, J.W. Sobczak, K. Dyakonov, A. Ślawska-Waniewska, V. Dyakonov, H. Szymczak, Magnetic properties and magnetocaloric effect in La_0.7Sr_0.3-xBi_xMnO₃ manganites, Journal of Alloys and Compounds 640 (2015) 433–439, link
3. P. A. Misiuna, P. Dłużewski, T. Wojciechowski, S. Lewińska, A. Ślawska-Waniewska, A. Wawro, M. Wiater, T. Wojtowicz, L.T. Baczewski, Magnetic and Structural Study of (ZnTe)/Co Core-Shell Nanowires Grown by Molecular Beam Epitaxy, Acta Physica Polonica A, February 2015, p. 517, DOI: 10.12693/APhysPolA.127.517, link
4. Natalia Nedelko, Arkadiusz Kornowicz, Iwona Justyniak, Pavlo Aleshkevych, Daniel Prochowicz, Piotr Krupiński, Orest Dorosh, Anna Ślawska-Waniewska, Janusz Lewiński, Supramolecular Control over Molecular Magnetic Materials: γ-Cyclodextrin-Templated Grid of Cobalt(II) Single-Ion Magnets, Inorg. Chem., 2014, 53 (24), pp 12870–12876, DOI: 10.1021/ic501870h, link
5. Carla Albetina Demarchi, Aline Debrassi, Fátima de Campos Buzzi, Rogério Corrêa,Valdir Cechinel Filho, Clovis Antonio Rodrigues, Natalia Nedelko, Pavlo Demchenko, Anna Ślawska-Waniewska, Piotr Dłużewski, Jean-Marc Greneche, A magnetic nanogel based on O-carboxymethylchitosan for antitumor drug delivery: Synthesis, characterization and in vitro drug release, Soft Matter, 2014, DOI: 10.1039/C3SM53157K, link