Magnicon产品在DM 无线电探路者实验设计概述（Design Overview of the DM Radio Pathfinder Experiment）的应用

介绍：

         我们展示了一个安装在无制冷剂稀释制冷机上的由 16 个退磁制冷机组成的并行网络，旨在将纳米电子器件冷却到亚毫开尔文温度。为了测量制冷机的温度，通过点焊与一个铜核制冷机热接触的银线中的电子热运动由超导梯度计感应拾取，并由安装在 4K 温度下的超导量子干涉器件（SQUID）放大。噪声温度计以及其他温度计用于表征该系统的性能，发现磁场无关的热泄漏为几纳瓦 / 摩尔，在 1 毫开以下的冷却时间为几天，在最终磁场为 80 毫特的情况下，其中一个核级的最低温度为 150 微开，接近约 100 微开的本征 SQUID 噪声。一个简单的系统热模型，涵盖了核制冷机、热泄漏以及热连接和 Korringa 连接，很好地描述了主要特征，包括通常高于 80% 的相当高的制冷机效率。

         由于热激发代表了固态系统中无处不在的能量规模，因此向更低温度发展可能为发现新的物理现象开辟道路，例如脆弱的分数量子霍尔态 1 和电子介导的核相变，包括 2D 和 1D 系统 2-4。要研究这些现象，需要获得稀释冰箱无法达到的更低温度。绝热核退磁（AND）5,6 是一项非常成熟的技术，有可能为纳米电子学打开 µK 制度的大门。在许多实验室中，样品仅与冰箱的最冷点弱耦合，导致样品温度明显高于冰箱的基本温度。为了有效地耦合样品和冰箱，提出了一个并行的核冰箱网络（NRs），其中每个引线都通过混合室（MC）很好地热化，并且有自己的 NR。我们的方法依赖于传导电子的 Wiedemann-Franz 冷却 8，这是 mK 制度及以下的主要冷却机制。

         由于与湿系统相比振动水平增加，在无冷冻剂系统上实施 NRs 的并行网络非常具有挑战性。然而，无冷冻剂平台对于低温实验将变得更加重要，因为它们提供了充足的实验空间和无需液氦的操作，从而降低了成本和对氦基础设施的依赖。此外，特别是提到 AND，无冷冻剂系统适用于更长时间的预冷与传统的湿系统相比，由于液体氦转移增加了整个系统的温度，延长了保持时间。第一个在无冷冻剂平台上运行的 AND 系统已经使用和 Cu 作为核制冷剂 9-11。与单核阶段实验相比，NRs 的并行网络为纳米电子技术进行了自我修正，提供了连接到样品的每根电线中电子的直接冷却。

         在本文中，我们介绍了Cu NRs在无冷冻剂平台上的并行网络的成功实施，展示了冷却的高效率，接近理想的绝热行为，低至150µK。温度是使用感应约翰逊噪声温度计12-14测量的，该温度计在从4 K到150µK的广泛温度范围内工作。噪声温度计是低温应用的理想选择，因为感应读出降低了自热，温度计有可能达到低µK状态。对于低于1T的磁场，我们测量小于2 nW/mol的场独立热泄漏，允许NRs在80 mT下保持在1 mK以下大约50小时。我们对AND过程进行建模，并获得与磁场斜坡率无关的动态热泄漏。因此，可以通过减少B场斜坡的持续时间来提高AND过程的效率。

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