Trockenkryostat für Mikroskopie

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 538142921

Ich beantrage die Finanzierung eines Trockenkryostats für Mikroskopie mit folgenden Eigenschaften • optischer Freistrahl-Zugang mit kryo-kompatibler Mikroskopieoptik hoher numerischer Apertur (NA > 0.8). • Nanopositionierung der Probe oder des Objektivs in drei (xyz) Translationsfreiheitsgraden mit besser als 10 nm Auflösung und 5 mm Verschiebebereich. • Mikrowellenzugang für Signale im Bereich von DC-20 GHz. • Geschlossener Kreislaufbetrieb, Unabhängigkeit von flüssigem Helium. • Basistemperatur unter 6 Kelvin. • Variable Proben­temperatur von 6-300 K. • Vektorielle Steuerung des Magnetfelds mit einer Stärke von mindestens 5/1/1 T über den gesamten Temperaturbereich. Das kombinierte Instrument wird meinem Labor ermöglichen, Mikroskopie und Elektronenspinresonanzspektroskopie an Defektzentren und organischen Molekülen bei kryogenen Temperaturen durchzuführen, sowie kryogene Weitfeld-Magnetometrie unter Verwendung von Ensembles von NV-Zentren in Diamant. Wir beabsichtigen, dieses Instrument für Projekte in drei verwandten wissenschaftlichen Richtungen einzusetzen. • Einzelmolekül-Magnetresonanz: Wir werden Defektzentren und mikrofabrizierte Mikrowellenresonatoren verwenden, um Kern- und Elektronenspins auf Einzelmolekülebene zu detektieren und abzubilden. • Untersuchung von Defektzentren und ihrer Wechselwirkung mit Licht und Materie: Wir werden neue Defektzentren sowie neue Laserprotokolle untersuchen, um ihren Spin optisch zu initialisieren und auszulesen. • Weitfeld-Magnetometrie: Wir werden magnetische Felder im Mikrometerbereich abbilden, indem wir ein Ensemble von Defektzentren als Bildsensor verwenden. Die magnetische Bildgebung wird in Zusammenarbeit mit anderen Gruppen eingesetzt, um persistente Ströme in Nanostrukturen und Magnetismus in 2D-Materialien abzubilden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Trockenkryostat für Mikroskopie
• Gerätegruppe: 8520 Kryostaten, Tauchkühler (bis -100 Grd C)
• Antragstellende Institution: Universität Rostock
• Leiter: Professor Dr. Friedemann Reinhard