Mischungskryostat für Quantenelektronik

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563611625

Der Mischungskryostat für Quantenelektronik ist ein Tieftemperatur- und Magnetsystem zur Messung physikalischer Materialeigenschaften sowie zur Charakterisierung von Quantenbauelementen und -schaltungen bei sehr tiefen Temperaturen bis ca. 10 mK und in hohen Magnetfeldern, die dank einem Vektormagneten in verschiedenen Richtungen angelegt werden können. Ein besonderer Vorteil des Systems besteht in der Möglichkeit, elektronische Bauelemente (z.B. hochfrequente Filter, rauscharme Verstärker) auf Platinen bei unterschiedlichen Temperaturen zu verankern und festkörperbasierte Schaltungen in einem breiten Mirkowellenfrequenzbereich als auch im optischen Bereich (einschließlich Lichtfaser- und Freiraumoptik) unter Anregung zu untersuchen. Das System bietet zudem die Flexibilität eines schnellen Probenwechsels und ermöglicht Erweiterungen um etablierte sowie neu entwickelte Messmethoden. Auf diese Weise können in vielen Fällen zusätzliche, eigenständige Apparaturen vermieden und die vorhandenen Ressourcen optimal genutzt werden. Der Mischungskryostat ist kryogenfrei, wodurch die laufenden Betriebskosten erheblich gesenkt werden. Darüber hinaus fördert das Messsystem vielfältige Kooperationen sowohl an der Technischen Universität Braunschweig als auch mit der PTB auf höchstem apparativen Niveau. Das Messsystem ist erforderlich für die Umsetzung des Forschungskonzepts der im Rahmen einer Neuberufung im Juli 2024 entstandenen Gruppe Kryogene Quantenelektronik im Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik der TU Braunschweig. Es wird für mehrere laufende Projekte sowie geplante Forschungsvorhaben benötigt. Das Messsystem ergänzt die bestehende Infrastruktur des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) und ist von hoher Relevanz für Folgeprojekte des Exzellenzclusters EXC-2123 QuantumFrontiers. Darüber hinaus wird es den reibungslosen Transfer der Aktivitäten des Antragstellers nach Braunschweig unterstützen und durch seine Erweitbarkeit eine moderne, apparative Plattform für vielfältige Kollaborationen bieten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Mischungskryostat für Quantenelektronik
• Gerätegruppe: 8550 Spezielle Kryostaten (für tiefste Temperaturen)
• Antragstellende Institution: Technische Universität Braunschweig
• Leiter: Professor Dr. Oleksandr Dobrovolskiy