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Physikalisches Kolloquium: Dr. Hans Schumacher - Single Electron Pumps for the Revised Ampere

25.11.2022 | 15:00 c.t. - 17:00
Dr. Hans Werner Schumacher, PTB

Dr. Hans Werner Schumacher, PTB
Bildquelle: @ quantumfrontiers.de

Serial pumps

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Physikalisch Technische Bundesanstalt (PTB), Braunschweig

Am 20. Mai 2019 ist das revidierte Internationale Einheitensystem (SI) in Kraft getreten. Seitdem sind die SI-Basiseinheiten durch feste Werte einer Reihe von Grundkonstanten definiert, darunter die Planck-Konstante h und die Elementarladung e. Ein direktes Primärnormal für die elektrische Basiseinheit Ampere konnte nun durch sogenannte Einzelelektronenpumpen realisiert werden. Sie basieren auf Einzelelektronentransistoren, die von einer oszillierenden Gatespannung mit der Frequenz f angetrieben werden. Während eines Oszillationszyklus wird ein Elektron zunächst von der Source eingefangen und später zum Drain ausgestoßen, wodurch ein quantisierter Strom I = ef erzeugt wird.

In meinem Vortrag werde ich den derzeitigen Stand der Einzelelektronenpumpen für die direkte Darstellung des Ampere darstellen. Ich werde zeigen, dass Einzelelektronenpumpen auf Halbleiterbasis hervorragende Kandidaten für Primärstromnormale sind, die ausreichend hohe Ströme in Kombination mit einer ausgezeichneten Quantisierungsgenauigkeit ermöglichen. Ich werde ferner In-situ-Messungen von Pumpenfehlern durch Einzelladungsdetektion erörtern und einen kurzen Ausblick auf weitere Perspektiven von Einzelelektronenpumpen wie die Erzeugung von schussrauschfreien Strömen oder das Gebiet der Elektronenquantenoptik geben.

Zeit & Ort

25.11.2022 | 15:00 c.t. - 17:00

Hörsaal A,
Arnimallee 14, 14195 Berlin

Weitere Informationen

Sprache des Kolloquiums: Englisch

Gastgeber: Prof. Dr. Piet Brouwer

Schlagwörter

  • Einzelelektronenpumpen
  • Elektronenquantenoptik
  • Hans Schumacher
  • Internationale Einheitensystem
  • Physikalisch Technische Bundesanstalt
  • Physikalisches Kolloquium
  • Primärstromnormale
  • PTB
  • Single Electron Pumps