Küblböck, M. (2011). Design und Bau eines Hallsonden-Rastermikroskopes mit großem Rasterbereich [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-52341
Hallscan; Low temperature physics; scanning Hall-probe microscope
en
Abstract:
Im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit wurde ein Hallsonden-Rastermikroskop mit einem Rasterbereich von 3 mal 3 Quadratmillimeter konzipiert und gebaut. Der Messaufbau ermöglicht Messungen in einem Temperaturbereich von 1,5-300 K in variablem magnetischen Feld bis zu 8 T.<br />Die für das Mikroskop verwendeten Piezo-Positionierer, die sowohl im Open- als auch im Closed-Loop-Modus betrieben werden können, erlauben Ortsauflösungen im Submikrometerbereich und verfügen über resistive Encoder, mit denen die Position der Positionierer ausgelesen werden kann.<br />Die Hallspannung wird mittels einer Mikrohallsonde gemessen.<br />Um möglichst nah an der Oberfläche messen zu können, wird ein allfälliger Kontakt der Hallsonde mit der Probe über zwei Dehnmessstreifen, deren Widerstandsänderung mittels einer Wheatstone-Messbrücke gemessen wird, detektiert.<br />Zur Ansteuerung über den Mess-PC wurde für sämtliche, im Aufbau integrierte Messgeräte Software in Python geschrieben.<br />%Für Open-Loop- und Closed-Loop-Betrieb der Positionierer wurde jeweils ein Messprogramm zur Ausführung des Hallscans geschrieben.<br />Zur Ausführung des Hallscans wurde für Open-Loop- und Closed-Loop-Betrieb der Positionierer jeweils ein Messprogramm geschrieben.<br />Es wurden zwei Testmessungen (eine Raumtemperaturmessung an einem SmCo-Permanentmagneten und eine Tieftemperaturmessung an einem Niob-3-Zinn-Multifilamentdraht) durchgeführt.<br />Beide Testmessungen liefen erfolgreich ab.<br />Sämtliche Lötstellen und Leitepoxid-Klebeverbindungen haben das Abkühlen des Systems auf 6 K unbeschadet überstanden. Die angestrebte Ortsauflösung von 1 Mikrometer konnte erreicht werden.<br />Der Kontakt der Hallsonde mit der Probe konnte mithilfe der Wheatstone-Messbrücke detektiert werden. Die Hallsonde wurde durch die Messung auf Kontakt mit der Probe nicht zerstört und zeigte nach der Messung dieselbe Sensitivität wie vor der Messung.
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Additional information:
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers