Nachrichten aus Abteilung 2

Im Mai 2011 wurden der Fachöffentlichkeit auf einer Informationsveranstaltung die Ergebnisse von vier Forschungsprojekten zu Themen der elektrischen Quantenmetrologie präsentiert. Die Projekte wurden, unterstützt durch die EU, in der iMERAplus-Phase des europäischen Metrologie-Forschungsprogramms EMRP (European Metrology Research Programme) durchgeführt und sind in 2011 erfolgreich abgeschlossen...

Im Rahmen des MNPQ-Programms des BMWi soll ein in der PTB entwickeltes modulares Messwert-Erfassungs­programm in ein kommerzielles Softwareprodukt integriert werden.

Es wurde ein Konzept für ein Quanten-Hall-Effekt-Bauelement demonstriert, bei dem die besondere Eigenschaft des Materials Graphen ausgenutzt wird, elektrischen Transport mit positiven und negativen Ladungsträgern zu ermöglichen. In Reihenschaltungen kann man damit quantisierte Hall-Widerstände als ganzzahlige Vielfache von h/2e² realisieren.

Nach der erfolgreichen Präparation der ungewöhnlichen Materialkombination Graphen auf Galliumarsenid wurden, als Voraussetzung für mögliche weitere Anwendungen, erstmals auch die elektrischen Transporteigenschaften solcher Proben untersucht.

Im Rahmen des MNPQ-Programms des BMWi wurde in der PTB ein Technologietransferprojekt zur Etablierung von quantenbasierten Wechselspannungsnormalen in der Industrie gestartet.

Eine neu entwickelte Messbrücke, bei der programmierbare Josephson-Schaltungen eingesetzt werden, erlaubt die breitbandige Charakterisierung von Widerstands- und Kapazitätsverhältnissen mit hoher Präzision innerhalb einer kurzen Messzeit.

Das "Electron Counting Capacitance Standard"(ECCS)-Experiment ermöglicht die Durchführung eines fundamentalen Konsistenztests zwischen den in der elektrischen Metrologie eingesetzten Quanteneffekten, dem Josephson- und dem Quanten-Hall-Effekt. In der PTB ist die Durchführung dieses Experiments nun erstmalig gelungen. Die in diesen, noch vorläufigen, Testdurchläufen bereits erzielte geringe...

Durch Strukturierung ferromagnetischer Filme mit periodischen Lochgittern auf Nanometerskala lassen sich die Eigenschaften der Filme gezielt verändern. In systematischen Untersuchungen der magnetischen Eigenschaften solcher Lochgitter konnte nun erstmals ein neuartiger Typ magnetischer Domänenübergänge, die sogenannten Superdomänenwände, nachgewiesen und untersucht werden.

In einem von der PTB koordinierten europäischen Forschungsprojekt wird Messtechnik für magnetische Sensoren entwickelt.

Die Serienschaltung von Halbleiter-Einzelelektronenpumpen mit integrierter Ladungsdetektion stellt einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu einem zukünftigen Quanten-Stromstandard dar. Dabei auftretende Rückkopplungseffekte können zudem die Stabilität der Einzelelektronenpumpen verbessern.