用于强磁场中高分辨率微波谱学的装置
超导电性
2009-11-11 v1
摘要
我们开发了一种能够在高静磁场中工作的低温、高分辨率微波表面阻抗探针。表面阻抗通过介质谐振器的腔微扰法测量，其灵敏度足以分辨亚毫米尺寸超导样品的微波吸收。谐振器由高介电常数单晶金红石（TiO2）构成，品质因数超过10^6。传统上，具有如此高性能的谐振器需要使用超导材料，这使得它们与强磁场不兼容，并存在与老化和功率相关响应相关的问题。金红石谐振器避免了这些问题，同时保持了对表面阻抗的相当灵敏度。我们的圆柱形金红石谐振器具有中空孔，并在TE_01(n-d)模式下激发，在样品所在的谐振器中心提供均匀的微波场。使用蓝宝石热指技术，可以在1.1 K至200 K的样品温度范围内进行测量，而探针本身则浸没在4.2 K的液氦浴中。本文所述的新型装置是一个极其稳健且多功能的微波谱学系统，将几个重要功能集成到一个系统中。这些功能包括：在高磁场下工作；在单个谐振器中具有2.64 GHz至14.0 GHz之间的多个测量频率；优异的频率稳定性，典型漂移<1 Hz/小时；能够将样品从谐振器中取出进行背景校准；以及一个与外部浴槽分离的小型液氦容器，提供1.1 K的样品基准温度。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0510401,
title = {Apparatus for high resolution microwave spectroscopy in strong magnetic fields},
author = {W. A. Huttema and B. Morgan and P. J. Turner and W. N. Hardy and Xiaoqing Zhou and D. A. Bonn and Ruixing Liang and D. M. Broun},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0510401},
year = {2009}
}
备注
10 pages, 5 figures