中国计量科学研究院建成量子化霍尔电阻标准

国际计量委员会推荐，1990年1月1日起在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准代替使用了几十年的电阻实物基准。中国计量科学研究院经过十几年的努力，在2003年建成了量子化霍尔电阻标准。课题组自主研制了能满足实际量值传递工作要求的量子化霍尔器件，并建成了高精度的低温电流比较仪，以把量子化霍尔电阻量值传递到日常检定工作中使用的十进电阻值。课题成果中有多项独创性的成就。目前所建量子化霍尔电阻标准的不确定度为10^-10量级，达到国际领先水平。     

中国计量科学研究院建成的量子化霍尔电阻标准

国际计量委员会推荐 ,1990年 1月 1日起在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准代替使用了几十年的电阻实物基准。中国计量科学研究院经过十几年的努力 ,于 2 0 0 3年建成了量子化霍尔电阻标准。自主研制了能满足实际量值传递工作要求的量子化霍尔器件 ,并建成了高精度的低温电流比较仪 ,以把量子化霍尔电阻量值传递到日常检定工作中使用的十进位电阻。课题成果中有多项独创性的成就。目前所建量子化霍尔电阻标准的不确定度为 10 -10 量级 ,达到国际领先水平。     

中国的量子化霍尔电阻标准

1988年10月举行的国际计量委员会(CIPM)第77次会议决定,从1990年1月1日起在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准。中国计量科学研究院从1987年起也开始了建立量子化霍尔电阻标准的研究课题,该项标准现已建成,用量子化霍尔效应复现的10kΩ和1kΩ电阻量值的不确定度为2.2×10~(-8)。     

国家质检总局批准中国计量科学研究院的量子化霍尔电阻装置为国家计量基准

近日，国家质检总局批准中国计量科学研究院的量子化零尔电阻装置为国家电阻基准。     

量子化霍尔电阻国家标准的研究

中国计量科学研究院在2003年建成了量子化霍尔电阻标准装置。成功研制了系统的核心器件—量子化霍尔器件。并通过对低温电流比较仪系统及运行过程的研究,发现了氦气气压波动引起的冻结磁通蠕动导致的附加噪声是限制系统不确定度的主要原因。进而提出了一种新型的气压滤波器,消除了这些干扰因素。还改进了电路动态特性,改善了前馈补偿环节,把匝数比提高了8倍,信噪比也因而提高了8倍。完成的量子化霍尔电阻标准装置的综合不确定度为2.4×10-10(k=1)。     

中国的量子化霍尔电阻标准

国际计量委员会推荐,1990年1月1日起在世界范围内,启用量子化霍尔电阻标准代替电阻实物基准.中国计量科学研究院经过十几年的努力,在2003年建成了量子化霍尔电阻标准装置,并于2004年通过了鉴定.课题组自主研制了能满足实际量值传递工作要求的量子化霍尔器件,并建成了高精度的低温电流比较仪,以把量子化霍尔电阻量值传递到日常检定工作中使用的十进制电阻.课题成果中有多项独创性的成就.目前所建量子化霍尔电阻标准的不确定度达到10-10量级,跃居国际领先水平.     

交流电阻计量标准通过验收

2007年1月19日，受科技部委托，由国家质检总局在中国计量科学研究院主持召开了科技部基础性工作专项《国家现代电学计量标准和检测体系的建立和完善》子课题“交流电阻计量标准”的课题验收会。     

祝贺中国计量科学研究院成立60周年

<正>作为我国最高的计量科研机构,中国计量科学研究院走过了60年的历程。60年的发展,我们的计量科技工作从艰难起步、努力追赶到迅速腾飞,为我国计量事业发展打下雄厚基础,为国民经济发展、科技进步、国防建设等的发展起到积极的促进作用。在此,我向关心和支持计量科技工作发展的各级领导,以及为中国计量科学研究院60年发展作出贡献的单位和个人表示感谢!值此新年之际,也向全国计量工作者致以崇高的敬意!60年,我们计量科技工作的脚步从未停歇。科技工作者满怀热情,发扬自力更生、艰苦奋斗、自     

用于量子化霍尔电阻标准的GaAs/AlGaAs异质结二维电子气结构

设计并利用分子束外延生长了GaAs/AlGaAs异质结结构,以制作应用于中国电阻基准的量子化霍尔电阻器件.报道了这种制作量子化霍尔电阻器件的步骤及结果,讨论了利用77 K下二维电子气的载流子浓度和迁移率数据初步判断其是否适合用于量子化霍尔电阻标准的方法和该方法的局限性.     

启用量子化霍尔电阻基准时国内直流电阻量值的修正

报告了2003年以来采用量子化霍尔电阻(QHR)监测的原国家电阻基准的长期漂移率;通过直流电阻副基准分别与QHR和原主基准比对,确定了原主基准相对于QHR的偏差.2008年1月1日启用QHR新基准时,溯源到原基准的直流电阻及相关量值的修正量为-0.70 μΩ/Ω,该修正量的不确定度为0.05 μΩ/Ω,涉及到一等及其以上各级电阻计量标准.     

Temperature Dependence of the Hall and Longitudinal Resistances in a Quantum Hall Resistance Standard

We present detailed measurements of the temperature dependence of the Hall and longitudinal resistances on a quantum Hall device [(GaAs(7)] which has been used as a resistance standard at NIST. We find a simple power law relationship between the change in Hall resistance and the longitudinal resistance as the temperature is varied between 1.4 K and 36 K. This power law holds over seven orders of magnitude change in the Hall resistance. We fit the temperature dependence above about 4 K to thermal activation, and extract the energy gap and the effective g-factor.     

石墨烯在量子霍尔电阻中的应用

基于砷化镓的量子霍尔电阻自然基准需要在约1.5K的温度条件下运行,存在成本高和操作复杂等诸多问题。随着石墨烯材料独特电性能的发现,因其可以在约4.2K的温度复现量子霍尔效应而成为制作量子霍尔电阻的理想材料。各国专家围绕石墨烯在电学计量领域的应用开展了大量的工作,取得了可喜的进展。对当前石墨烯在量子霍尔电阻中应用的进展和存在的问题进行了总结,并对未来的发展进行了展望。     

基于量子化霍尔电阻考核的国家电阻基准的稳定性

报告了自1990年以来通过与量子化霍尔电阻比对考核的国家直流电阻（实物）基准的长期漂移率及偏差。结果表明2001年以来,国家直流电阻（实物）副基准的漂移率为-0．0551μΩ／a,主基准的漂移率为-0．0808μΩ／a;2006年10月25日,国家直流电阻（实物）基准复现的电阻量值较量子化霍尔电阻的相对偏差为＋0．677mm,预计2007年1月1日需要修正-0．69μΩ／a。     

新型量子霍尔电阻样品计量应用研究

采用AsGa砷化镓系材料研制了多种结构的新型量子霍尔电阻样品,介绍了该样品的特点及应用领域。使用常温电流比较仪和低温电流比较仪,用过渡比对法对新型的量子霍尔电阻与标准量子霍尔电阻样品进行了双重测量比对验证,在实验室内测量结果的相对偏差小于4×10^-8,验证了新型的量子霍尔电阻样品和测量系统的准确度满足当前计量应用需求。     

Calculating the Effects of Longitudinal Resistance in Multi-Series-Connected Quantum Hall Effect Devices

Many ac quantized Hall resistance experiments have measured significant values of ac longitudinal resistances under temperature and magnetic field conditions in which the dc longitudinal resistance values were negligible. We investigate the effect of non-vanishing ac longitudinal resistances on measurements of the quantized Hall resistances by analyzing equivalent circuits of quantized Hall effect resistors. These circuits are based on ones reported previously for dc quantized Hall resistors, but use additional resistors to represent longitudinal resistances. For simplification, no capacitances or inductances are included in the circuits. The analysis is performed for many combinations of multi-series connections to quantum Hall effect devices. The exact algebraic solutions for the quantized Hall resistances under these conditions of finite ac longitudinal resistances provide corrections to the measured quantized Hall resistances, but these corrections do not account for the frequency dependences of the ac quantized Hall resistances reported in the literature.     

Comparison of Quantized Hall Resistance with a 1-? Standard

A major step in the precise determination of the quantized Hall resistance is the comparison of a resistor of value nominally 6453.2 ? with a 1-? standard. For this purpose the National Measurement Laboratory will use a build-up resistor comprising 83 resistors each of 80? ?, giving a ratio of 64534/9. An accuracy of better than 1 in 108 is expected.