【摘要】 在此基础上，SHI等开发了一种使用PPMS系统测量粉末样品热容的新方法，该方法能够获得绝缘和导电粉末样品的热容测量值

热容测量是研究和理解晶格振动、金属、超导性、电子和核磁、稀磁系统、结构转变、重费米子等的一种非常强大的手段。为了实现精确的热容，PPMS系统使用的弛豫技术需要能够容易地连接到样品平台上的样品，并且这些样品本身就是良好的热导体。

 

Lashley和Kennedy等人[1-2]使用的每个标准样品都是单晶或多晶的，并且非常适合精确的热容结果；然而，常见的技术上重要的材料，如纳米颗粒和其他绝缘粉末，不容易使用弛豫技术进行测量，并且经常导致非常大的、不可接受的误差。Dachs和Bertoldi[3]通过将粉末密封在铝锅中（不将油脂与样品混合）来测量粉末样品，并表明对粉末刚玉绝缘样品的测量精度约为T=100K以上0.9%±0.8%，但它们在较低温度下没有报告误差，并且说明了在T=50K以下的刚玉单晶上高达50%的不准确度。Dachs等人的方法的明显缺点是，铝锅内的粉末不一定被压缩，这导致整个样品的热导率较差，导致随着热导率的降低，热容结果在较低的温度下变得越来越不准确。

 

在此基础上，SHI等[4]开发了一种使用PPMS系统测量粉末样品热容的新方法，该方法能够获得绝缘和导电粉末样品的热容测量值，在（20至300）K范围内的精确度为±1%，在T<20K范围内精确度为±2%至±5%。由于物质的热容（以及相应的熵贡献）在低温下仅对晶格的贡献很小，因此在20K以下±2%至±5%的精度被认为是可以接受的。

 

[1] J.C. Lashley, M.F. Hundley, A. Migliori, J.L. Sarrao, P.G. Pagliuso, T.W. Darling, M. Jaime, J.C. Cooley, W.L. Hults, L. Morales, D.J. Thoma, J.L. Smith, J. Boerio-Goates, B.F. Woodfield, G.R. Stewart, R.A. Fisher, N.E. Phillips, Cryogenics 43 (6)(2003) 369–378.

[2] C.A. Kennedy, M. Stancescu, R.A. Marriott, M.A. White, Cryogenics 47 (2007)107–112.

[3] E. Dachs, C. Bertoldi, Eur. J. Mineral. 17 (2005) 251–261.

[4] Shi Q, Snow C L, Boerio-Goates J, et al. Accurate heat capacity measurements on powdered samples using a Quantum Design physical property measurement system[J]. The Journal of Chemical Thermodynamics, 2010, 42(9): 1107-1115.

 

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