Osoba zodpovedná za laboratórium, kontakt, financovanie
Laboratórium supravodivosti Ústavu experimentálnej fyziky pod vedením prof. RNDr. Petera Samuelyho, DrSc. (samuely@saske.sk) bolo vybudované v rámci riešenia viacerých projektov vlády SR, FP6 EU, resp. projektu zo štrukturálnych fondov „Extrem – Centrum pokrokočilých fyzikálnych štúdií materiálov v extrémnych podmienkach” (EU ERDF European Regional Development Fund, Grant No. ITMS: 26220120005).
Umiestnenie laboratória
Laboratórium je umiestnené v priestoroch Ústavu fyzikálnych vied Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach, Park Angelinum 9.
Experimentálne vybavenie laboratória
V Laboratóriu supravodivosti sú umiestnené 4 zariadenia
1. Kompletný 4He kryomagnetický systém s horizontálnym magnetom a univerzálnym 3He refrigerátorom (Oxford Instruments, Anglicko)
Zodpovedná osoba, názov ústavu: RNDr. Zuzana Pribulová, PhD., ÚEF SAV Košice
Funkcia zariadenia:
Kompletný kryomagnetický systém s horizontálnym magnetom slúži na štúdium rôznych fyzikálnych vlastností materiálov pri nízkych teplotách a pri rôznych orientáciach magnetického poľa.
Technická špecifikácia:
- Supravodivý magnet s horizontálnou orientáciou magnetického poľa 8 Tesla pri teplote 4,2 K a vertikálnym studeným otvorom s priemerom 39 mm
- Čas pre dosiahnutie maximálneho poľa menší ako 10 minút
- Homogenita magnetického poľa 0,6% pre rozsah priemeru 10 mm
- Dewarová nádoba na kvapalné hélium-4 so super izoláciou
- Programovateľný prúdový zdroj pre napájanie supravodivých magnetov ± 120 Ampérov
- HelioxVL 3He refrigerátor:
- najnižšia garantovaná teplota : ≤ 245 mK pri ≥ 90 hod. (bez teplotnej záťaže)
- teplota ≤ 290 mk pri ≥ 10 hod. pri záťaži 40 µW
- priemer experimentálneho priestoru vane : 30 mm
- TH100 ITC503 kontrolér na reguláciu teploty pre HelioxVL
Cena: 133 000,- euro
Realizácia: projekt EXTREM I (ITMS: 26220120005)
Oblasti aplikácie:
Do zariadenia je implementovaná metodika ac-kalorimetrie a aparatúra na magnetizačné merania pomocou hallovských sond. V tomto zariadení môžeme merať tepelnú kapacitu rôznych materiálov od teplôt 0.6 K a pomocou magnetizačných meraní študovať supravodiče od teplôt 1.5 K v magnetických poliach do 8 Tesla. Horizontálny magnet nám umožňuje plynule meniť orientáciu magnetického poľa vzhľadom na kryštalografickú orientáciu vzorky jednoduchým pootočením sondy. Len niekoľko laboratórií na svete disponuje súčasne oboma týmito komplementárnymi metodikami na výskum supravodičov.
2. Kompletný 4He kryomagnetický systém s vertikálnym supravodivým magnetomi a vložkou na stabilizáciu teploty (Oxford Instruments, Anglicko)
Zodpovedná osoba: RNDr. Jozef Kačmarčík, PhD., ÚEF SAV Košice
Funkcia zariadenia:
Slúžia na experimentálny výskum materiálov pomocou rôznych experimentálnych techník – kalorimetrické, magnetizačné a transportné merania v teplotnom intervale 1.5 K – 300 K a v magnetických poliach do 12 Tesla.
Technická špecifikácia:
- Supravodivý magnet s vertikálnou orientáciou magnetického poľa 10 Tesla pri teplote 4.2 K (12 Tesla pri teplote 2.2 K) a vertikálnym studeným otvorom s priemerom 52 mm
- Homogenita magnetického poľa 0,1% pre rozsah priemeru 10 mm
- Dewarová nádoba na kvapalné hélium-4 so super izoláciou
- Programovateľné prúdové zdroje pre napájanie supravodivých magnetov ± 120 Ampérov
- Dynamické vložky na stabilizáciu teploty – Variable temperature insert (VTI):
- interval teplôt: 1.5 K – 300 K
- priemer experimentálneho priestoru: 30 mm
- stabilita teploty 0.1 K počas 10 min.
- TH100 ITC503 kontrolér na reguláciu teploty pre VTI
Cena: 132 000,- euro
Realizácia: projekt EXTREM II (ITMS: 26220120047)
Oblasti aplikácie:
- elektrická vodivosť, Hallov jav
- tepelná kapacita pomocou ac-mikrokalorimetrie
- transportné merania pri vysokých tlakoch
3. Mikrokontaktová spektroskopia s kompletným 4He kryomagnetickým systémom s vertikálnym supravodivým magnetom a vložkou na stabilizáciu teploty (Oxford Instruments, Anglicko)
Zodpovedná osoba, názov ústavu: Prof. RNDr. Peter Samuely, DrSc. ÚEF SAV Košice
Funkcia zariadenia:
Mikrokontaktová/tunelová spektroskopia, v teplotnom intervale 1.5 K – 300 K a v magnetických poliach do 10 Tesla.
Technická špecifikácia:
- Supravodivý magnet s vertikálnou orientáciou magnetického poľa 8 Tesla pri teplote 4.2 K (10Tesla pri teplote 2.2 K) a vertikálnym studeným otvorom s priemerom 52 mm
- Homogenita magnetického poľa 0,1% pre rozsah priemeru 10 mm
- Dewarova nádoba na kvapalné hélium-4 so super izoláciou
- Programovateľné prúdové zdroje pre napájanie supravodivých magnetov ± 120 Ampérov
- Dynamické vložky na stabilizáciu teploty – Variable temperature insert (VTI):
- interval teplôt: 1.5 K – 300 K
- priemer experimentálneho priestoru: 30 mm
- stabilita teploty 0.1 K počas 10 min.
- TH100 ITC503 kontrolér na reguláciu teploty pre VTI
Cena: 100 000,- euro
Realizácia: projekt EXTREM II (ITMS: 26220120047)
Oblasti aplikácie:
- mikrokontaktová/tunelová spektroskopia supravodičov
- mikrokontaktová spektroskopia kovov
- štúdium spinovej polarizácie
4. Subkelvinový rastrovací tunelový mikroskop STM s vertikálnym 8 T magnetom a univerzálnym 3He refrigerátorom (Janis, USA)
Zodpovedná osoba, názov ústavu: Mgr. Pavol Szabó, CSc.
Funkcia zariadenia:
Rastrovací tunelový mikroskop, elektrónová speltroskoia, zobrazenie supravodivých vírov v teplotom intervale 280 mK – 300 K a v magnetických poliach do 8 Tesla.
Technická špecifikácia:
- Doma vyrobená STM hlava, modifikovaný Panov dizajn
- Riadiaca elektronika Nanotec
- JANIS-3-SSV 3He system (0.28 K – 300 K, 0 – 8 Tesla)
- Pohyb skenera v smere z cca 5 mm, pohyb držiaka vzorky v smere y cca 15 mm
- Energetické rozlíšenie nad 15 mikroeV
- Supravodivý magnet s vertikálnou orientáciou magnetického poľa 8 Tesla a vertikálnym studeným otvorom s priemerom 52 mm
- Homogenita magnetického poľa 0,1% pre rozsah priemeru 10 mm
- Dewarova nádoba na kvapalné hélium-4 so super izoláciou
- Programovateľné prúdové zdroje pre napájanie supravodivých magnetov ± 120 Ampérov
Cena: 110 000,- euro
Realizácia: projekt EXTREM II (ITMS: 26220120047)
Oblasti aplikácie:
- topografia s atómovým rozlíšením
- spektroskopia vodovostných elektrónov e extrémnym rozlíšením
- vortex imaging
