希薄磁性合金を用いたmK磁気温度計の開発

Development of a millikelvin thermometer based on dilute magnetic alloys


戸田 亮, 福山 寛 (東大)


Abstract:希釈冷凍機や断熱消磁冷凍機を使った10?30 mK域の極低温下での量子科学技術研究が活発となってきた。しかし、実験環境や経験によらず30 mK以下を精度良く測温できる市販の温度計は未だない。RuO2抵抗温度計は簡便ではあるが、30 mK以下になると接触熱抵抗が急速に増加して再現性が悪化し、熱サイクルに対する長期安定性にも問題がある。我々は微量のFe不純物を含むPd希薄磁性合金のゼロ磁場下AC帯磁率を計測する磁気温度計を試作し、4 mKから30 mKまで(原理的には400 mK前後まで)の広い温度範囲で高い感度と再現性(0.1%)、短い熱緩和時間(数秒以内)を有する優れたmK温度計となることを確認した。