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综合极端条件实验装置开始面向国内外用户开放预约使用

作者:中科院物理所

综合极端条件实验装置(SECUF)是大陆重大科技基础设施建设中长期规划确定的“十二五”重点建设内容之一。项目建设法人单位为中国科学院物理研究所,共建单位为吉林大学。综合极端条件实验装置(北京部分)于2017 年9月在北京怀柔综合性国家科学中心开工建设,2021年首批通过性能工艺测试的5个实验站将于2022年1月20日正式面向国内外用户开放预约使用。

综合极端条件实验装置开始面向国内外用户开放预约使用

综合极端条件实验装置效果图(北京)

综合极端条件实验装置有什么?

综合极端条件实验装置按研究方向分为四个科学实验系统,即在北京建设的物性表征系统、量子态调控系统、超快条件物质研究系统,以及在吉林建设的高温高压大体积材料研究系统。这些实验系统相互关联和支撑、综合集成,为深入开展极端条件下的物质科学研究提供功能完备、国际先进的实验条件。

综合极端条件实验装置开始面向国内外用户开放预约使用

综合极端条件实验装置有多极端?

装置的单项极端条件指标是实现1mK的极低温、300GPa的超高压、26T(全超导复合磁体)的强磁场和100as的超快光场;综合极端条件指标为10000T/K的B/T值(磁场/温度)、2800T·GPa/K的B·P/T值(磁场·压力/温度)和60000GPa·K的P·T值(压力·温度),并提供多种综合极端条件下的材料制备、物性表征、量子态调控和超快动力学研究等实验手段。

极端条件能做什么?

借助综合极端条件取得创新突破已成为物质科学研究的一种重要范式,如

#整数量子霍尔效应的发现

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#分数量子霍尔效应的发现

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#3He超流的发现

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综合极端条件实验装置作为集超高压、极低温、强磁场、超快光场等极端条件于一体的国际先进的用户实验装置,将用于拓展物质科学的研究空间,促进新物态、新现象、新规律的发现,助力物质科学相关多个前沿领域的国内外研究,力争在新型高温超导体的发现、非常规超导机理的突破、量子调控核心技术的突破、物性的超快调控等研究方向取得国际一流的研究成果。

首批开放的实验站有哪些?

1.极低温固态量子计算(强磁场)实验站

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该实验站基于稀释制冷机上搭建的微波和低频测量线路,配以室温下的电学测控仪表,实现对极低温下量子态的测控,用于目前国际上多个主流方向的固态量子计算实验研究。该实验站包含两套无液氦稀释制冷机,分别配以12T和9-1-1T的超导磁体。

2.极低温固态量子计算(极弱场)实验站

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该实验站提供对超导量子芯片的表征和测试服务,同时还装载有自研的多超导量子比特芯片,通过云平台的方式向外提供远程接入服务。目前拥有两个可独立运行的量子芯片测试平台,包含的设备主要有稀释制冷机、任意波发生器、微波信号发生器、信号采集系统、矢量网络分析仪等。

3.低温原位扫描隧道-角分辨光电子谱测量实验站

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该实验站包含了超高真空管道互联的极低温强磁场扫描隧道显微镜(STM)、高分辨角分辨光电子能谱仪(ARPES)、氧化物分子束外延系统(OMBE)和脉冲激光沉积生长系统(PLD),可以原位生长高质量的薄膜样品,并原位表征样品晶格结构、局域电子态、能带结构,是国际领先的STM-ARPES-OMBE-PLD 四合一真空互联系统。

4.微纳加工平台

该平台主要满足用户及各系统测试所需的微纳结构与器件的制备需求,包含百级洁净区和千级洁净区。其中百级洁净区为黄光区,分为四个功能区域,可进行不同方式曝光、显影以及涂胶等工艺过程;千级洁净区分为八个功能区域,可进行各种材料的曝光、刻蚀、沉积等工艺过程及其微纳结构表征与物性测试。

综合极端条件实验装置开始面向国内外用户开放预约使用

5.工艺支撑平台

该平台以机械加工和电子学测试为基础,提供技术支撑服务。机械加工方面包括数控加工中心、车削中心、排刀车床、线切割、电火花、激光切割等30余套机械加工设备,可提供机械设计、加工、焊接、真空检测以及低温检测等服务。电子学测试方面包括33GHz示波器、50GHz频谱仪、50GHz矢量网络分析仪等高频测试设备以及2182A、6221等数字源表,建有C级标准的电磁屏蔽室,可以进行弱信号的测试以及敏感电子元器件的测试,还可提供液氦温区低温环境下电子元器件的测试。

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如何预约使用?

综合极端条件实验装置2022年度将开放两轮普通课题申请,机时有效期均为一年。第一轮普通课题申请即将在2022年1月20日正式启动,欢迎国内外用户申请使用。

申请人请登陆中国科学院重大科技基础设施共享服务平台(http://lssf.cas.cn)提交申请书。申请人需要先注册科研用户账号后才可以在线提交。申请书将由专家统一评审。评审通过后,申请人将收到SEUCF用户办([email protected])的电子邮件通知。

详细信息请持续关注中国科学院重大科技基础设施共享服务平台(http://lssf.cas.cn)。

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编辑:dogcraft

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