pdf, 1.9 Mb - Walther Meißner Institut

6.5 AusblickDie Messungen an dem vorgestellten Kalorik-Aufbau haben gezeigt, dass die Signalstärkender Thermospannungen in den ADMTP-Messungen durch die thermische Ankopplungder Probe an die Wärmequelle und die Wärmesenke limitiert sind. Da dieAuflösung der Seebeck-Parameter jedoch empfindlich von der Signalstärke und derSignalqualität der Thermospannungen abhängt, muss die Signalausbeute der Thermospannungenerhöht werden. Dies kann zum einen durch eine Verbesserung der thermischenAnkopplung der Probe an die Wärmesenke ermöglicht werden, beispielsweisedurch eine mechanische Kontaktierung oder den Vergleich der Einflüsse verschiedenerwärmeleitfähiger Klebemittel. Außerdem kann versucht werden, die Heizleistung direktauf der Probe zu deponieren, etwa durch die Strukturierung eines zusätzlichen, von derHallbar elektrisch isolierten Quersteges auf die Probenoberfläche („On-Chip Heizer“).Durch eine Abdeckung dieses Heizsteges mit einem nichtmagnetischen elektrischen Leiterwie Platin kann die kritische deponierte Heizleistung zusätzlich erhöht werden. Ineinem Vorexperiment mit einer YIG-Probe konnten im selben Aufbau bei Raumtemperaturbereits durch das Heizen über einen Pt-Streifen Temperaturunterschiede vonbis zu 8 K gemessen werden. Ein weiteres Ziel der Messaufbau-Optimierung ist dieErmöglichung durchstimmbarer Temperaturdifferenzen auf der Probe, ohne dabei dieProbentemperatur drastisch zu erhöhen, wie dies in bisherigen Messungen der Fall war.Somit soll erreicht werden, dass die gemessenen Thermospannungen als Funktion derTemperaturdifferenz verglichen werden können, um die Unabhängigkeit der Thermokraftvon der erzeugten Temperaturdifferenz auf der Probe zeigen zu können.Wie kürzlich veröffentlichte Untersuchungen von Huang et al. gezeigt haben, hat dietatsächliche Richtung des aufgeprägten Temperaturgradienten einen empfindlichen Einflussauf das Messsignal [19]. Daher ist eine klare Definition des Temperaturgradientenverlaufsfür ADMTP-Messungen wichtig. Da ein thermischer Übergang von derProbenoberfläche zum Vakuum nicht möglich ist, kann der Einfluss eines möglicherweiseauftretenden vertikalen Temperaturgradienten mit dem in der vorliegenden Arbeitneu konstruierten Vakuummessplatz (vgl. Kap. 5) verringert werden. Zudem wirddamit eine weitere Verbesserung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses in den ADMTP-Messungen erwartet. In diesem Zusammenhang ist gerade in niedrigsymmetrischenKristallsystemen jedoch auch zu beachten, dass der Verlauf des Temperaturgradientenan die phononischen Ausbreitungsrichtungen des Substrates gekoppelt ist [64] und vonder angenommenen Ausbreitungsrichtung j abweichen kann [74].93