Växelströmsrealisering av Resistans med Grafen (VaRG)

Syfte och mål

Vid Riksmätplatsen är alla elektriska enheter spårbara till SI-systemet från primärrealiseringar av likströmsresistans (kvantiserad Halleffekt, QHE) och likspänning (Josephsoneffekt). Realisering av elektrisk impedans (växelströmsresistans, kapacitans, induktans) sker via långa spårbarhetskedjor vilket ger en stor mätosäkerhet och potentiella felkällor. I detta projekt vill vi etablera primärrealisering av växelströmsresistans vid riksmätplatsen genom växelströmsmätningar av QHE i grafen.

Förväntade effekter och resultat

Detta projekt väntas leda till en betydligt lägre mätosäkerhet för växelströmsresistans vid riksmätplatsen. På sikt kan mätosäkerheten för samtliga impedansenheter förbättras då realiseringen av dessa bygger på växelströmsresistans. En primärrealisering av växelströmsresistans har också potential att öppna upp för nya användningsområden, som t.ex. bestämning av förlustfaktorer vid olika frekvenser som är svårt utan en kvantnormal.

Planerat upplägg och genomförande

I ett tidigare projekt utvecklades ett mätsystem och ett grafenchip för realisering av växelströmsresistans med QHE. I detta projekt kommer vi att göra systematiska precisionsmätningar för att identifiera möjliga förbättringar av mätsystemet samt utveckla nya metoder för att minimera mätosäkerheten. Vi kommer att tillverka och testa nya grafenchip med optimerad design för växelströmsresistans. Vi kommer även att bygga nya resistansnormaler som klarar av att upprätthålla en lägre mätosäkerhet.