| Beschreibung der maßgeblichen Gründe |
Der hier zu beschaffende Kryostat wurde im Rahmen des ERC Advanced Grant-Projekts CorMeTop beantragt, um hochauflösende thermische Transportmessungen und Mikrowellenexperimente durchzuführen, die sowohl technisch anspruchsvoll als auch zeitaufwändig sind. Die Notwendigkeit dieser speziellen Ausrüstung wurde im ERC-Antrag detailliert erläutert, da sie für die Finanzierung von Großgeräten über die 2,5 Mio. EUR-Grenze der regulären Projektkosten hinaus erforderlich ist. Die Argumente wurden von den externen Gutachter*innen und Gremiumsmitgliedern für stichhaltig befunden, so dass die zusätzliche Finanzierung für diese Ausrüstung gewährt wurde. Die wichtigsten Punkte sind im Folgenden zusammengefasst: 1. Aufgrund der jüngsten Probleme mit der 4He-Gasversorgung wird ein kryogenfreier "trockener" Verdünnungskryostat (DDR) benötigt. Er sollte einen großen Versuchsraum haben, sowohl außerhalb als auch innerhalb der Bohrung eines 14-T-Magneten. 2. Die geplanten hochaufgelösten Mikrowellenexperimente erfordern modernste Mikrowellenverkabelung für Frequenzen bis 40 GHz. Ein wesentliches Merkmal ist die Thermalisierung des Innenleiters. Sie ist unerlässlich, da sonst die an diesen Innenleitern befestigte Probe nicht gekühlt werden kann, was Mikrowellenmessungen bei den niedrigsten Temperaturen, die bei diesen Experimenten bei höchstens 15 mK liegen sollen, unmöglich macht. 3. Hochauflösende Wärmetransportexperimente (insbesondere Thermokraft und Nernst-Effekt) erfordern eine ununterbrochene Verkabelung von der Probe zum Messgerät. Dies verbietet die Verwendung von Probenstäben, die im kalten Zustand des Kryostaten ein- und ausgesetzt werden können. Beim Wechsel der Probe muss daher das gesamte System geöffnet werden. Dies macht die Abkühl- und Aufwärmzeit des Gesamtsystems zu einem wesentlichen Faktor. 4. Wir planen ein Experiment, bei dem zwei Dünnschichtbauelemente gegeneinander gedreht werden, während sie auf sehr niedrigen Temperaturen gehalten werden. Da die Rotationsstufe eine vergleichsweise große Energiemenge abgibt (450 ?W, angegeben von der Firma Attocube), ist eine sehr große Kühlleistung der Mischkammer erforderlich. Der oben genannte Kryostat von Leiden Cryogenics B.V. erfüllt alle diese Erfordernisse: 1. Es handelt sich um einen "trockenen" Verdünnungskryostaten mit einer Mischkammerplatte von 490 mm Durchmesser und einem 14-T-Magneten mit einer Bohrung von 65 mm Durchmesser. 2. Dank einer speziellen technischen Entwicklung des Unternehmens ist die Temperatur der Innenleiter der Mikrowellenkabel im Bereich der Mischkammer < 15 mK. 3. Ein spezieller Flüssigstickstoff-Vorkühlkreislauf und leistungsstarke Heizstufen ermöglichen eine schnelle Abkühlung und Erwärmung des gesamten Kroystats (25-30 h). Darüber hinaus sind zwei getrennte innere Vakuumkammern vorgesehen, von denen eine den Magneten enthält und die andere "leer" ist. Dies ermöglicht eine noch schnellere Durchlaufzeit, falls für ein Experiment kein Magnet benötigt wird. 4. Die Kühlleistung ist mit 1000 µW bei 100 mK außergewöhnlich hoch, was zu einer Basistemperatur < 8 mK führt und es ermöglicht, die Probe auch bei Betrieb des Attocube-Rotationstisches auf der niedrigsten Temperatur zu halten. Punkt 2 ist ein Alleinstellungsmerkmal von Leiden Cryogenics B.V., das derzeit kein anderes Unternehmen bieten kann. Da es für die geplanten Experimente unerlässlich ist, schließt dies allein schon die Produkte anderer Unternehmen aus. Durch Punkt 3 werden die Durchlaufzeiten wesentlich kürzer, was die Produktivität des Projekts im Vergleich zur Situation mit Produkten anderer Unternehmen erhöhen wird. Innerhalb des finanziellen Rahmens des ERC-Projekts ist auch Punkt 4 ein Alleinstellungsmerkmal, da eine vergleichbare Kühlleistung bei Produkten anderer Firmen finanziell nicht realisierbar ist. |