Calorimetra AC

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Calorimetría AC
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(No Transcript)
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• Variaciones de temperatura pequeñas
  Conductividades térmicas y capacidades
  constantes.

? fase
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• Muestra, calefactor y termómetro llegan
  rápido al equilibrio
• térmico
• La relajación muestra-baño es lenta

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Conductividad de la muestra infinita
Corrección para conductividad de la muestra
finita
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Sullivan, Seidel - 1968

• corriente a frecuencia ½ ? por una resistencia
  pegada a la
• muestra.
• se mide voltaje en el termómetro a frecuencia ?.
• termómetro resistencia de carbono Allen-Bradley
  de
• espesor 80 ?m, pegada a zafiro, pegado a la
  muestra.
• Conexión térmica de la muestra al baño a través
  de una
• longitud apropiada de cable de Cu o zafiro para
  que el
• tiempo de relajación muestra-baño sea de aprox.
  1s.

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• El término independiente de frecuencia depende
  del tamaño, la capacidad calor. y la conduct.
  térmica de la muestra. Se puede despreciar para
  L?1cm y ?1?1s.
• ?1 se obtiene cambiando la potencia de entrada y
  midiendo cuanto tarda la temperatura DC en volver
  al valor de equilibrio.
• ?2 se calcula a partir de la dependencia en
  frecuencia de Tac .

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Indio
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Berilio

• Monocristal 82 mg, capacidad calorífica a 1K
  20x10-7 J/ K
• El valor absoluto difiere 8 con valores medidos
  anteriormente. Incerteza se debe a las
  correcciones.
• Oscilaciones cuánticas correspondientes a
  niveles de Landau (cuantización de las órbitas en
  planos perpendiculares al campo magnético)
  coincidentes con extremos de la superficie de
  Fermi (Haas Van Alphen).
• Ruido lt 0.04 de la señal, atribuible a la
  inestabilidad del baño (3x10-4 K).
• Se podría mejorar hasta 0.01 (estimación ruido
  de la electrónica).

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(No Transcript)
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Bouquet, et al - 2000

• Mediciones a alta presión (hasta 8 GPa ) de
  calor específico de CeRu2Ge2 entre 1.5K y 12K.
• Muestra inmersa en steatite, material que
  transmite la presión y debe cumplir con las
  condiciones de capacidad y conductividad térmica
  mucho más chicas que las de la muestra.
• Frecuencias entre 500 y 4000 Hz.
• Ruido 30 ?K, señal Tac ? 3 mK.

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Conclusiones

• Medición de capacidad calorífica AC.
• La muestra puede estar acoplada térmicamente al
  baño.
• Pueden hacerse mediciones a altas presiones.
• Se mide un estado estacionario.
• Cambios en la capacidad calor. con un parámetro
  externo pueden medirse directamente.
• Precisión un orden de magnitud mejor que técnicas
  tradicionales.
• Exactitud 1, puede mejorarse hasta el límite de
  la calibración del termómetro.