30mK-Ultrahochvakuum-Rastertunnelmikroskop mit rotierbarem Magnetfeldvektor

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 500507880

An der Bergischen Universität Wuppertal soll ein hochauflösendes Gerät für die Rastertunnelmikroskopie (STM) und -spektroskopie (STS) zur Untersuchung der elektronischen Struktur von neuartigen Quantenmaterialien beschafft werden. Das Gerät soll bei einer Basistemperatur von 30 mK arbeiten, um zum einen die nur bei sehr tiefen Temperaturen auftretenden Grundzustände zugänglich zu machen und zum anderen eine möglichst hohe Energieauflösung von etwa 30 µeV zu erzielen. Zur magnetischen Manipulation der zu untersuchenden Probensysteme und der Tunnelspitzen soll das Gerät mit einem Vektormagneten ausgestattet werden, der es ermöglicht, am Probenort Magnetfelder mit Flussdichten von mehreren Tesla sowohl senkrecht als auch parallel zur Probenoberfläche anzulegen. Außerdem soll das Gerät mit einem Ultrahochvakuum-System (UHV) ausgestattet werden, in dem Proben und Messspitzen kontaminationsfrei präpariert werden können. Der Transfer der Proben und Spitzen vom UHV-System in das Rastertunnelmikroskop muss innerhalb des UHV möglich sein. Das Gerät schließt ein System aus passiven und aktiven Dämpfungselementen für die Entkopplung des Geräts von Gebäudeschwingungen mit ein. Konkrete Vorhaben mit dem Gerät betreffen vor allem die Erforschung unkonventioneller Supraleiter und topologischer Materialien und stützen sich auf Vorarbeiten, die vom Antragsteller im Rahmen eines kürzlich abgeschlossenen ERC Consolidator Grants durchgeführt worden sind.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: 30mK-Ultrahochvakuum-Rastertunnelmikroskop mit rotierbarem Magnetfeldvektor
• Gerätegruppe: 5091 Rasterkraft-Mikroskope
• Antragstellende Institution: Bergische Universität Wuppertal
• Leiter: Professor Dr. Christian Hemker-Heß