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Peter Grünberg Institut
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Magnetotransport

Mit Hilfe von Magnetotransportmessungen können eine Vielzahl Quantenphänomenen in Halbleiterstrukturen untersucht werden. In der Regel werden die Messungen bei tiefen Temperaturen durchgeführt. Abhängig von der benötigten Messtemperatur werden unterschiedliche Kryostatsysteme eingesetzt. Zur Erzeugung von hohen Magnetfeldern kommen oft supraleitende Magneten zum Einsatz.

Zur Erzeugung tiefster Temperaturen steht ein Oxford TLM 400 He-3/He-4 Mischkryostat zur Verfügung mit einer Basistemperatur von 30 mK. Dieser Kryostat ist mit einem 14T Magneten ausgestattet. Bei zusätzlicher Kühlung der Magnetspule kann das Magnetfeld auf 16 T erhöht werden. Bei einem Mischkryostaten wird ein Gemisch aus He-3 und He-4 zur Kühlung eingesetzt. Bei tiefen Temperaturen gibt es eine Separation in eine He-3 reiche und eine He-3 arme Phasen. Die Kühlwirkung kommt dadurch zustande, dass He-3 aus der He-3 reichen Phase in die He-3 arme Phase transferiert wird. Vor einiger Zeit wurde ein Leiden Cryogenics Mischkryostatsystem mit einer Basistemperatur von 10 mK installiert. Dieses System ist mit einem 12 T Magneten ausgestattet und verfügt über einen Hochfrequenzzugang.

Oxford MischkryostatOxford TLM-400 Mischkryostat

Leiden Cryogenics MischkryostatLeiden Cryogenics Mischkryostat


Für Messungen bis hinunter zu 300 mK kommt ein He-3 Kryostat zum Einsatz, welcher mit einem 10 T Magneten ausgestattet ist. Die Kühlwirkung kommt dabei zustande, dass zuvor verflüssigtes He-3 mittels einer Sorptionspumpe abgepummt wird.

He-3 KryostatOxford He-3 Kryostat


Neben den oben genannten Systemen ist es auch möglich mittels eines He-4 Durchflusskryostaten Messungen von He-Temperatur (4 K) bis hinauf zu Raumtemperatur durchzuführen. Bei diesem Messaufbau steht ein Magnet mit einem Feld bis 0.5 T zur Verfügung.

Kontakt

Prof. Dr. Thomas Schäpers


Servicemenü

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