具有绝热去磁制冷的超高真空中毫开尔文扫描隧道显微镜
仪器与探测器
2024-01-30 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们介绍了一种超高真空（UHV）扫描隧道显微镜（STM）的设计与性能，其利用电子磁矩的绝热去磁将工作温度控制在30 mK至1 K范围内，精度高达7 K。在50 mK下进行STM实验的可用时间超过20 h，在100 mK时约为40 h。单冲绝热去磁制冷机（ADR）可在7小时内自动再生，同时保持STM温度低于5 K。整个装置位于振动隔离、电磁屏蔽的实验室内，无机械泵管线穿透其隔离壁。ADR低温恒温器的1K pot采用定制大容量低温泵，可在单冲模式下静音运行超过20天。高度的振动解耦结合特制的极简STM头提供了出色的机械稳定性，这在原子洁净Al(100)表面上进行的隧穿电流噪声、STM成像和扫描隧道谱测量中得以证实。
引用
@article{arxiv.2103.11945,
title = {A millikelvin scanning tunneling microscope in ultra-high vacuum with adiabatic demagnetization refrigeration},
author = {Taner Esat and Peter Borgens and Xiaosheng Yang and Peter Coenen and Vasily Cherepanov and Andrea Raccanelli and F. Stefan Tautz and Ruslan Temirov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.11945},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 15 figures