Entwicklung eines 3He Magnetometers zum Einsatz bei kryogenen Temperaturen in Magnetfelder mit B > 0.1 T

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Fertl
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 542505174

Wir wollen kompakte, zuverlässige und einfach zu handhabende Magnetometer auf Basis von thermisch polarisiertem 3He für den Einsatz bei kryogenen Temperaturen im Magnetfeldbereich B > 0,1 T entwickeln. Unsere Maßnahmen und angestrebten Ziele: • Systematische Studien und Untersuchungen zur Optimierung des SNR-Verhältnisses im Temperaturbereich von 4K bis 300K mit dem Ziel, eine relative Genauigkeit der Magnetfeldmessung von < 10^-8 für B > 0,1 T zu erreichen. • Gezielte und kontrollierte Verkürzung der T1-Zeit durch Zugabe von paramagnetischen Substanzen wie O2 oder mit Gd3+ beladenem porösem Kieselgel. • Quantitatives Verständnis der Temperaturabhängigkeit von T1. • Absolute Feldmessungen: Verwendung von Quarzglas-Probenhaltern von V < 0,5 cm^3 mit hoher Symmetrie (kugelförmig) sowie suszeptibilitätsangepassten Materialien, um daraus geeignete Probenhalter herzustellen. Weiterhin soll Cu/Al Nullsuszeptibilitätsdraht Verwendung finden.

• DFG-Verfahren: Neue Geräte für die Forschung
• Mitverantwortliche: Dr. Peter Blümler; Professor Dr. Werner Heil