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Abteilungsnachrichten

Aktuelles

Polarimeter werden in der Medizin, der pharmazeutischen Industrie, der Zuckerindustrie oder z. B. im Weinbau eingesetzt. Zur Kalibrierung von Polarimetern werden sog. Quarzkontrollplatten verwendet, deren optische Drehung der Polarisationsebene für vorgegebene, festgelegte Wellenlängen bekannt sein muss.

Das Präzisionspolarimeter der PTB ist derzeit der weltweit einzige Referenzmessplatz zur...

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Die Entwicklung von leistungsstarken Lasersystemen benötigt hochreflektierende Spiegel, die üblicherweise mittels dielektrischer Verspiegelungen realisiert werden. Deren Güte muss auch hinsichtlich ihrer räumlichen Homogenität beurteilt werden. Herkömmliche Reflexionsverfahren sind auf Grund der erzielbaren Messunsicherheit von einigen zehntel Prozent dazu nur unzureichend geeignet.

Aus diesem...

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Durch die Einführung des Euro, im Jahre 2002, wurde einer der größten Währungsräume der Welt geschaffen. Daher steht der Euro mittlerweile besonders im Fokus von Geldfälschern. In den vergangenen drei Jahren seit der Währungseinführung wurde der Euro mehrfach Opfer gezielter Münzfälschungsattacken. Dabei ist zu beobachten, dass die „Täuschungsqualität“ solcher Falsifikate immer besser wird. ...

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Neben Wellenlängenmultiplexing (WDM) ist optisches Zeitmultiplexing (OTDM) ein Ansatz, um die Datenrate optischer Datenübertragungssysteme zu erhöhen. OTDM-Datenraten von bis zu 640 Gbit/s wurden in Laboranwendungen bereits realisiert, was 64 mal höher ist, als es dem etablierten Stand der Technik entspricht. Für den Test von höchstbitratigen Übertragungsstrecken und ihren Komponenten, in denen...

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Zur Messung hoher Bestrahlungsstärken muss die Linearität der verwendeten Sensoren sicher gestellt sein. Dazu wurde das im Bereich der Photovoltaik von der PTB eingeführte und bewährte hochgenaue DSR-Verfahren (Differential Spectral Responsivity, [1]), auf die Erfordernisse der UV-Dosimetrie übertragen. Mit diesem Verfahren kann die Linearität von Solarzellen bezüglich ihrer...

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Galileo wird ein Satellitennavigationssystem unter ziviler europäischer Kontrolle, das von den existierenden Systemen GPS (Global Positioning System, USA) und GLO-NASS (dem russischen Pendant) unabhängig ist. In Zukunft werden 30 Satelliten in 24 000 km Höhe die Erde umkreisen. Jeder von ihnen hat mehrere Atomuhren an Bord und sendet Zeitsignale zur Erde. Per Laufzeitmessung können sie dazu...

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Für einen Synthesizer beliebiger AC-Wellenformen wurden komplexe zirkulare RSFQ-Schieberegisterschaltungen (bis zu 128-Bit) hergestellt. Zur Anwendung kam die 4 µm Nb/Al-AlxOy/Nb SIS (S: Supraleiter, I: Isolator) Trilayer-Technologie mit extern geshunteten Josephsonelementen, deren kritische Stromdichte jC = 1 kA/cm2 betrug. Die Schieberegister dienen als lokale Speicher im Aufbau eines...

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Es wurde ein neues Schaltungskonzept entwickelt, in dem supraleitende Phasenschieberelemente in Rapid Single Flux Quantum (RSFQ)-Logikschaltungen integriert werden. Die Phasenschieberelemente wurden auf der Basis supraleitender Schleifen aus Nb gebaut, die durch eine kleine Zahl eingefrorener Flussquanten eine definiert einstellbare Verschiebung der Phase in der Stromstärke-Phasen-Beziehung...

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Quantenzustände reagieren unvorstellbar empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen. Um festkörperbasierte Quantenbits mit der "äußeren Welt" zu verbinden, bieten sich Rapid Single Flux Quantum (RSFQ)-Logikschaltungen als effizientes Interface zur Quanteninformationsverarbeitung zwischen den Quanten- und klassischen Bereichen supraleitender Qubit-Schaltungsarchitekturen an. Die Integration von Rapid...

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Ein Vorschlag zur Erzeugung hochgenauer Wechselspannungen sowie Spannungen beliebiger Wellenformen basiert auf überdämpften Josephson-Kontakten, die mit einer Folge von Pulsen anstelle einer Mikrowelle mit fester Frequenz betrieben werden. Die Ausgangsspannung dieses Josephson Arbitrary Waveform Synthesizers (JAWS) ergibt sich aus der Folge der einzelnen Pulse. Eine wesentliche Komponente des...

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Zunehmendes Interesse an hochgenauen AC-Spannungen hat zu verschiedenen Entwicklungen geführt, Messsysteme auf der Basis von Josephson-Reihenschaltungen auch für diese Anwendungen einzusetzen. Reihenschaltungen aus überdämpften Josephson-Kontakten mit einer binären Teilung für Spannungen bis 1 V werden bereits für verschiedene Anwendungen im Frequenzbereich bis etwa 1 kHz eingesetzt. Zur weiteren...

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Die PTB ist seit mehreren Jahren in einem Verbundprojekt tätig, dessen Ziel die Entwicklung von organischen Festkörperlasern ist. Die Aufgabe besteht in der Herstellung von Gitterstrukturen, die als Resonatoren für die eigentlichen Laser benötigt werden. Hierbei kommen oxidierte Siliziumwafer zum Einsatz. In die vorhandene SiO2-Schicht wird die Struktur mittels Elektronenstrahllithographie und...

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Zinkoxid (ZnO) ist ein vielversprechendes Material für optoelektronische Schaltungen. Um Nanodrähte aus ZnO elektrisch charakterisieren zu können, wurde ein Verfahren entwickelt, statistisch verteilte Nanodrähte mittels Elektronenstrahllithographie und eines Aufdampfprozesses zu kontaktieren. Dies geschah in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Waag am Institut für Halbleitertechnik der...

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Supraleitende Schaltkreise, die auf kleinen Josephson-Tunnelkontakten und dem Tunneln einzelner Cooper-Paare basieren, sind viel versprechende Kandidaten für gezielt manipulierbare quantenmechanische Zweizustands-Systeme, so genannte Quantenbits (Qubits). Ihre Wirkungsweise als Qubit beruht auf der kohärenten Superposition von makroskopischen Quantenzuständen, wobei allerdings das Tunneln...

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Das Verhalten eines herkömmlichen Josephson-Kontakts kann bekanntlich mit einem nichtlinearen reaktiven Element beschrieben werden - der so genannten Josephson-InduktivitätLJ(φ), die periodisch (Periode 2π) von der Phasendifferenz φ abhängt. In dem kleinen Josephson-Kontakt, der die Tunnelung einzelner Cooper-Paare ermöglicht, ist die Phase allerdings bedeutungslos und der Kontakt lässt sich als...

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Untersucht werden die elektrischen Transporteigenschaften eines langen Josephson-Junction-Arrays mit kleinen Al/AlOx/Al-Tunnelkontakten (Bild 1), das mit hochohmigen Chrom(Cr)-Vorwiderständen gebiast ist. Die bei tiefen Temperaturen gemessenen Strom-Spannungskennlinien (Bild 2) zeigen einen Bereich im negativen differentiellen Widerstand, der auf die Anwesenheit und Dominanz der so genannten...

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Für die Entwicklung eines Kapazitätsnormales auf der Basis von Einzelelektronen-Schaltungen im Fachbereich 2.6 wurde damit begonnen, das Herstellungsverfahren für eine 5-Kontakt-SET-Pumpe (Single-Electron-Tunneling) auf Quarzglassubstrate zu übertragen. Die Notwendigkeit dazu ergibt sich aus den Vorteilen für den Betrieb der Gesamtschaltung durch die wesentlich kleinere dielektrische Konstante....

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In Zusammenarbeit mit der Universität Göttingen wurden die magnetischen Eigenschaften von lithographisch hergestellten hartmagnetischen CoPt-Quadraten untersucht, die in eine weichmagnetische Permalloy-Matrix eingebettet sind. Solche künstlichen Zweiphasenmagnete sind ein Modellsystem für eine Vielzahl technologisch interessanter mehrphasiger magnetischer Materialien und bieten die Möglichkeit,...

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Mit dem Ziel die Integrationsdichte von parallelgeschalteten Quanten-Hall-Widerstandsnormalen zu erhöhen, wurden erste Tests an speziellen Halbleiterproben vorgenommen, die zwei übereinander liegende elektrische Transportkanäle enthalten.
Die Einheit des elektrischen Widerstandes, Ohm (Ω), wird mit Hilfe eines makroskopischen Quanteneffektes, des Quanten-Hall-Effekts, reproduziert. An einer...

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Experimente zum Pumpen einzelner Elektronen durch künstliche Moleküle mit Hilfe akustischer Oberflächenwellen weisen auf neuartige physikalische Effekte hin.
Mit Hilfe akustischer Oberflächenwellen lassen sich einzelne Elektronen mit hoher Taktrate von einigen GHz durch Halbleiterquantenpunkte pumpen. Dieser Effekt wird in der PTB in Hinblick auf ein zukünftiges Stromnormal untersucht. Im Rahmen...

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