Isolationsschichten für Elektroden zur Steuerung der Ladungsträgerdichte in Graphen wurden mit einem vereinfachten Verfahren hergestellt.

Erstmals wurde der quantisierte Hall-Widerstand mit einer metrologisch relevanten Präzision an Graphenfilmen gemessen, die auf ein Wirtssubstrat transferiert wurden. Zuvor war dies nur mit Graphen gelungen, das direkt auf SiC aufgewachsen worden war.

Eine neu entwickelte Messbrücke mit programmierbaren Josephson-Schaltungen erlaubt nun auch die Kalibrierung beliebiger Impedanzverhältnisse über eine große Bandbreite mit hoher Präzision und innerhalb kurzer Messzeit.

Im Rahmen des Programms „MNPQ - Messen, Normen, Prüfen und Qualitätssicherung“ ist ein Technologietransferprojekt zur Etablierung von quantenbasierten Wechselspannungsnormalen in der Industrie erfolgreich gestartet.

Die Kombination zweier Josephson-Synthesizer erlaubt die Synthese von spektral reinen Wellenformen mit Amplituden größer als 1 V.

Die vor einigen Jahren an der PTB entwickelte Doppelschirmung von Quanten-Hall-Proben erlaubt die Realisierung eines hochpräzisen Impedanz-Quantennormals. Das japanische Metrologieinstitut NMIJ hat diese Idee aufgriffen und eine neuartige „on-chip“-Schirmung entwickelt, die gemeinsam mit der PTB getestet wurde.

Simultane Messungen des thermischen Rauschens an verschiedenen Kontaktpaaren einer Quanten-Hall-Probe haben erstmalig den Nachweis von Korrelationen erlaubt, die als Erweiterung der klassischen Johnson-Nyquist-Beziehung verstanden werden können. Darüber hinaus zeigen Rauschmessungen mit externem Strom pulsartige Dissipationsausbrüche, die einen neuen Einblick in den Zusammenbruch des...

Zum 1. Mai 2012 wurde das Joint Research Project (JRP) SIB07 Qu-Ampere „Quantum ampere: Realisation of the new SI ampere“ gestartet, das im Call 2011 „SI Broader Scope I“ des European Metrology Research Programme (EMRP) erfolgreich beantragt worden war. Der PTB-Fachbereich 2.6 „Elektrische Quantenmetrologie“ koordiniert dieses Projekt mit dreijähriger Laufzeit und einem Gesamtbudget von knapp drei...

Die optisch induzierte Kohärenz in Halbleitern hat einen starken Einfluss auf die Erzeugung von Photoströmen. Folgt die Kohärenz nicht unmittelbar einem gepulsten elektrischen Anregungsfeld, treten unter bestimmten Anregungsbedingungen neuartige Photoströme auf.

Prozessbegleitende und schnelle Charakterisierungstechniken für magnetische Dünnschichten sind u.a. wichtig bei der Entwicklung und Produktion magnetischer Sensoren. An der PTB wurde ein induktiver Messkopf entwickelt, der die nicht-invasive Charakterisierung der dynamischen und statischen Eigenschaften magnetischer Schichten erstmals an kompletten Wafern ermöglicht.

Unter Verwendung laserbasierter, optoelektronischer Methoden wurde die Abstrahlcharakteristik (Frequenz, Phase und relative Amplitude) von Hochfrequenzantennen in einem sehr weiten Frequenzbereich räumlich aufgelöst gemessen.

Mittels laserbasierter optoelektronischer Messtechnik wurde ein Ultrabreitband-Spannungsimpulsstandard auf einer koplanaren Wellenleitung realisiert.

In magnetischen Tunnelstrukturen wurden magnetisch schaltbare thermoelektrische Ströme und Spannungen nachgewiesen.

Halbleiterbasierte Einzelelektronenpumpen ermöglichen die Erzeugung eines elektrischen Stroms durch kontrollierten Transport einzelner Elektronen. Allerdings sind die so erzeugten Stromstärken sehr klein. Durch Verbindung mit einer präzisen Gleichstromskalierung konnte nun an der PTB erstmals eine Stromstärke von nahezu einem Mikroampere basierend auf der Kontrolle einzelner Elektronen erzeugt...

Die Stromverteilung in Josephson-Kontakten mit Nb_xSi_1-x -Barriere wurde untersucht, indem die Abhängigkeit der kritischen Stromstärke vom angelegten Magnetfeld gemessen wurde. Die Kontakte zeigen eine hohe Qualität mit homogener Stromverteilung.

Einzelphotonendetektoren finden zunehmend Verwendung in einer Reihe von Anwendungen, eine Rückführung auf nationale Normale fehlte aber bisher. In der PTB wurde ein Kalibriermessplatz aufgebaut, der es ermöglicht Einzelphotonendetektoren mittels abgeschwächter Laserstrahlung sowohl gegen analoge Detektoren als auch gegen andere Einzelphotonendetektoren zu vergleichen. Eine erweiterte...

Eine Supraleiter (Al) - Normalleiter (AuPd) Einzelelektronenfalle wurde hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegenüber Mikrowellen-
einstrahlung im Frequenzbereich um 50 GHz untersucht. Durch Absorption einzelner Mikrowellen-Photonen, die von einem benachbarten Einzelladungstransistor erzeugt werden, kommt es zu Anregungen, die einzelnen Elektronen das Entweichen aus der Falle ermöglichen. Dieses...

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens mit mehreren Industriepartnern wurde ein Messplatz für die Kalibrierung von Laserleistungsempfängern bis 1,2 kW im Wellenlängenbereich um 1,06 µm aufgebaut. Die erweiterte Messunsicherheit (k = 2) für Kalibrierungen beträgt derzeit 0,7 %. Damit schließt die PTB eine bisherige Lücke in ihrem Dienstleistungsbereich und ermöglicht die Rückführung für Hersteller und...

In einer Kooperation mit dem Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) der Technischen Universität Darmstadt wurden Messungen an gedruckten goniochromatischen Effektpigmenten durchgeführt. Dazu wurde in der PTB für den genormten Einfallswinkel von 45° die zugehörigen gerichteten Reflexionsverteilungen im sogenannten V(λ)-Bereich, dem Wellenlängenbereich des menschlichen Sehens, für den...

In einem direkten Vergleich zweier Sinus-Wellenformen aus pulsgetriebenen Josephson-Schaltungen (JAWS)  wurde eine relative Übereinstimmung von (1,6 ± 2,9) × 10^-8 gefunden. Die sehr gute Übereinstimmung demonstriert die ausgezeichnete Quantisierung der Spannungen der Josephson-Schaltungen.