新闻动态
极低温电输运测量中的电子温度和滤波
发布时间:2019-07-17 09:50:15

领物课堂将邀请多位国内外物理领域的杰出科研工作者为我们分享前沿技术、发展趋势及实验经验,让我们一起畅游知识的海洋,”会“”理科学的奥妙!

6月23日,北京大学量子材料科学中心的林熙老师给我们带来领物课堂第二期讲座,题目为极低温电输运测量中的电子温度和滤波

林老师首先从温度的定标出发,介绍了温标的基本概念,以及常用的电阻温度计的优缺点。并指出在百mK环境下做实验时,需要小心对待电子温度和环境温度(即名义温度)的区别。尤其是当实验观测的对象温度低于200mK时,如果不仔细处理测量线路的滤波,有可能出现环境温度很低,但是电子温度仍然高达150mK的情况。由此可见,忽略电子温度与名义温度的差别将有可能带来温度读数的失真,最终影响实验结果的解读。

针对极低温输运测量中降低晶格温度和电子温度的方法,林老师提出了三个大方向,其中包括:

1. 机械部分:降低样品震动以及通过在金属开槽降低磁场中涡流的影响。

2. 优化测量接地:避免接地回路,尽量采用单点接地,尽量用干净的测量地。

3. 信号屏蔽:包括在测量线路中增加多种滤波器。

随后林老师详细介绍了测量线路中滤波器的种类和制作方法,包括在室温使用的低通滤波器、极低温使用的银胶滤波器、以及Thermocoax引线的使用注意事项。一般来说正确使用滤波器的组合最理想的情况可能可以使电子温度在十几mK的量级和环境温度保持一致,假如其他条件都很理想的话。

针对电子温度的测量,林老师提示可以利用只由电子决定的物理现象来标定电子温度。常用的手段包括库伦阻塞。其中,分数量子霍尔效应由于分数态数目众多,不同分数态可以用于完成某一具体温度区间的温标检查,因此可选择温度范围相对较为丰富。

会后林老师耐心解答了听众提问,如果大家有极低电输运温测量相关疑问,欢迎访问林熙老师课题组网页(http://www2.phy.pku.edu.cn/~xilin/)和林老师讨论。