Problem

Quantensysteme gelten als Schlüsseltechnogie dieses Jahrhunderts.

Für den Betrieb benötigen vor allem supraleitende Quantensysteme sehr tiefe

Temperaturen nahe am absoluten Nullpunkt (-273,15°C). Bisher werden die nötigen

Betriebstemperaturen durch Mischkryostaten erreicht, die das äußerst seltene Gas

Helium-3 benötigen. Da Helium-3 als Nebenprodukt aus der Atomwaffenherstellung

gewonnen wird, führt dies für den europäischen Binnenmarkt zu folgenden Problemen:

• Strategische, geopolitische Abhängigkeit
• Gefährdete Versorgung
• Steigende Preise

Projekt

Unter der Leitung von Professor Philipp Gegenwart wurden am Lehrstuhl für Experimentalphysik VI des EKM Materialien entdeckt, die sich exzellent zur magnetischen Kühlung bei sehr tiefen Temperaturen eignen.

Dies ermöglicht die Kühlung zu sehr tiefen Temperaturen für supraleitende Quantentechnologien und bietet deshalb eine nachhaltige Alternative zu Mischkühlern, ohne dabei von dem seltenen Gas Helium-3 abhängig zu sein.

Das Projektteam Solidcryo hat sich zum Ziel gesetzt diese Materialienweiterzuentwickeln und hochwertige Messtechnologie für Tieftemperaturanwendungen

zu etablieren und kommerzialisieren.

Für dieses Vorhaben wird das Projektteam durch folgende Förderungen unterstützt:

• Validierungsförderung durch die Bayern Innovativ GmbH im Jahr 2024
• Exist Forschungstransfer durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz in den Jahren 2025 und 2026

Vorteile von ADR

eng. Adiabatic Demagnetisation Refrigeration

ADR-Kühlung bietet, im Vergleich zu Helium-3 basierten Mischkühlern, Vorteile:

• Nachhaltigkeit: kein Helium-3 benötigt
• Kosteneffizienz: keine extremen ressourcenbedingten Preisschwankungen
• Geschwindigkeit: schneller Abkühl- und Aufwärmprozess
• Haltbarkeit: keine beweglichen Komponenten

Die neuartigen Materialien bieten ebenfalls Vorteile:

• Optimiertes Herstellungsverfahren
• Hervorragende Wärmeleitfähigkeit
• Extreme mechanische und thermische Belastbarkeit
• Tiefste Temperaturen unter 20 mK