LCRメーター
LCRメーター
安藤電機製;AG4311
LCR meter
Ando;AG4311

極低温冷凍機
イワタニプランティック製;クライオミニ D510/CW303
Cryostat
Iwatani Plantec; Cryomini D510/CW303

 LCRメーターを用いての測定の装置配置図(液体窒素温度以上の温度領域での場合)。
極低温冷凍機を使用する場合は、別形式のサンプルホルダーを冷凍機内にセットし、この図の温度コントローラーとは別のものを使用し、熱電対は金(鉄)−クロメルを使用することとなる。図中のDMMは、ディジタルマルチメーターを表す。

 本装置は、回路素子の複素インピーダンスを測定し、自己インダクタンス(L)、キャパシタンス(C)もしくは電気抵抗(R)を測定するものである。測定できる範囲は、Lが0.1nH〜1.8kH、Cが0.0001pF〜199mF、Rが0.1mΩ〜19.9MΩで、測定周波数は100Hzから100kHzまでの31の周波数、測定信号は1mVから5Vの値を選べ、±35Vまでのバイアス電圧も印可可能となっている。測定はパソコン(PC98)からGPIBを介して制御され、測定時間、測定温度のデータともどもフロッピーディスクに記録され、作図ソフトで容易にグラフ表示できるようになっている。なお温度は、ディジタルマルチメーター(ヒューレット・パッカード製3478A)で熱電対の起電力を読み込み、パソコンで温度に変換されるようになっている。また、低温域での測定はヘリウムガス循環型極低温冷凍機を使用することにより、室温から10Kの温度範囲で可能である。

 誘電率の測定例。これは、強誘電体チオ尿素の結晶に金箔電極をつけて、いくつかの印加電圧について、キャパシタンスを温度を変化させながら測定したものを、誘電率の温度変化に変換したものである。169K以下が強誘電相で、161K付近での異常はこの物質の特異なドメイン構造を反映したものと考えられている。また、178K、200Kの異常は、構造相転移に関するものである。