13.11.2012
Quanten-Hall-Proben, montiert in eine spezielle Doppelschirmung, hatten an der PTB erstmals die Realisierung eines Impedanz-Quantennormals mit höchster metrologischer Genauigkeit erlaubt. Die mechanische Montageungenauigkeit wurde dabei elektronisch kompensiert. Das japanische Metrologieinstitut NMIJ hat die Idee des Doppelschirms aufgegriffen und Quanten-Hall-Proben hergestellt, bei denen die spezielle Schirmung mit lithografischer Genauigkeit direkt auf die Probe aufgebracht wird, um eine elektronische Kompensierung zu vermeiden. Eine erste Serie solcher Proben wurde am NMIJ und an der PTB mit Gleichstrom und an der PTB mit Wechselstrom charakterisiert. Dabei zeigte sich, dass sie trotz hervorragender Gleichstrom-Eigenschaften als Impedanz-Quantennormal noch nicht geeignet ist. Einerseits sind die Kreuzkapazitäten von Schirmung und zwei-dimensionalem Elektronengas zu groß, andererseits hat die Schirmung aufgrund der Nähe zum Elektronengas eine unerwünschte und in dieser Stärke nicht erwartete Rückwirkung auf die Strom- und Potentialverteilung.
Das NMIJ wird nun Proben mit einem verbesserten Design herstellen, die gemeinsam mit der PTB charakterisiert werden sollen. Ziel ist ein Impedanz-Quantennormal, das keine elektronische Kompensierung erfordert.
Ansprechpartner: J. Schurr
Fachbereich 2.6: Elektrische Quantenmetrologie