用于低温与有限磁场下绝对电容测量的集成阻抗电桥

G. J. Verbiest; H. Janssen; D. Xu; X. Ge; M. Goldsche; J. Sonntag; T. Khodkov; L. Banszerus; N. von den Driesch; D. Buca; K. Watanabe; T. Taniguchi; C. Stampfer

doi:10.1063/1.5089207

用于低温与有限磁场下绝对电容测量的集成阻抗电桥

仪器与探测器 2019-08-28 v2 应用物理

作者: G. J. Verbiest , H. Janssen , D. Xu , X. Ge , M. Goldsche , J. Sonntag , T. Khodkov , L. Banszerus , N. von den Driesch , D. Buca , K. Watanabe , T. Taniguchi , C. Stampfer

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摘要

我们开发了一种在低温(低至60 mK)和垂直磁场(至少达12 T)下工作的阻抗电桥。这是通过将GaAs HEMT放大器垂直于包含被测器件的印刷电路板安装、从而与磁场平行来实现的。输出信号的测得幅值与相位可将总阻抗分离为绝对电容与电阻。通过详细的噪声表征，我们发现当HEMT放大器以最高增益工作时获得最佳分辨率。我们在梳状驱动执行器上于77 K获得了6.4 aF $/\sqrt{\textrm{Hz}}$ 的绝对电容分辨率，同时保持15 $k_\text{B} T/e$ 的小激励幅值。我们通过测量顶栅hBN/石墨烯/hBN异质结构在60 mK下、探针信号为12.8 $k_\text{B} T/e$ 时的量子霍尔平台，展示了阻抗电桥的磁场功能。

关键词

阻抗电桥绝对电容低温磁场 GaAs HEMT 量子霍尔效应

引用

@article{arxiv.1901.05769,
  title  = {Integrated impedance bridge for absolute capacitance measurements at cryogenic temperatures and finite magnetic fields},
  author = {G. J. Verbiest and H. Janssen and D. Xu and X. Ge and M. Goldsche and J. Sonntag and T. Khodkov and L. Banszerus and N. von den Driesch and D. Buca and K. Watanabe and T. Taniguchi and C. Stampfer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.05769},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 5 figures

用于低温与有限磁场下绝对电容测量的集成阻抗电桥

摘要

关键词

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