Bei vielen der hier am Institut hergestellten und untersuchten Proben sind physikalische Phänomene von Interesse, die sich erst bei sehr tiefen Temperaturen herausbilden, so etwa Supraleitung und magnetische Ordnung. Zur Erzeugung dieser tiefen Temperaturen steht eine große Anzahl unterschiedlicher Kryostate zur Verfügung, mit denen sich Temperaturen bis hinab zu 5 mK erreichen lassen. Die meisten dieser Kryostate sind zusätzlich mit supraleitenden Magneten ausgestattet, die das Anlegen von statischen Magnetfeldern von bis zu 20 Tesla gestatten.
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Zur Untersuchung der Probeneigenschaften stehen unterschiedlichste Messmethoden zu Verfügung, die zur besseren Übersicht in die folgenden Kategorien unterteilt sind:

Kalorimetrie/Dilatometrie

Bei der Kalorimetrie wird die spezifische Wärme von Proben als Funktion von Temperatur und Magnetfeld gemessen. Hierzu wird eine nahezu adiabatisch aufgehängte Probe mit einer exakt bestimmten Wärmemenge erwärmt und anschliessend die Temperaturantwort dieser Probe über der Zeit beobachtet. Als Messverfahren stehen zwei Methoden zur Verfügung: Zum einen die Relaxationsmethode, bei der bestimmt wird, mit welcher Zeitkonstante die Probentemperatur wieder gegen die Umgebungstemperatur relaxiert (TR method); zum anderen die kompensierte Heizpuls-Methode, bei der direkt die durch die aufgebrachte Wärmemenge erfolgte Temperaturerhöhung der Probe gemessen wird (CHP method).
Bei der Dilatometrie wird die temperaturabhängige Längenänderung von Proben untersucht. Die Bestimmung dieser Längenänderung erfolgt über die Auslenkung einer federnd gelagerten Platte, die zusammen mit einem festen Gegenstück einen Kondensator bildet, dessen (variable) Kapazität hochpräzise ausgelesen werden kann. Zusätzlich zu temperaturabhängigen Messungen sind ebenfalls Magnetostriktions-Messungen möglich, bei denen die Längenänderung einer Probe direkt als Funktion eines äußeren Magnetfeldes aufgenommen wird.
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magnetische Methoden

An magnetischen Methoden stehen unter anderem die Messung der AC-Suszeptibilität, die Messung des magnetischen Momentes per Faraday-Magnetometer und die Messung des De-Haas-van-Alphen-Effektes zur Verfügung.
Bei der Messung der AC-Suszeptibilität wird die durch ein kleines äußeres magnetisches Wechelsfeld hervorgerufene Änderung der Magnetisierung einer Probe mit Hilfe eines astatischen Spulenpaares als Funktion der Temperatur oder eines zusätzlich angelegten DC-Magnetfeldes detektiert. Da sich die zur Erzeugung des Wechselfeldes verwendete Primärspule direkt im flüssigen Helium des Kryostaten befindet, ist es auch möglich diese Spule zur Erzeugung stärkerer Wechselfelder mit höheren Strömen zu betreiben. Dies erlaubt es, mit der gleichen Versuchsanordnung den De-Haas-van-Alphen-Effekt einer Probe zu untersuchen.
Soll direkt das magnetische Moment einer Probe bestimmt werden, so ist dies mit einem Faraday-Magnetomenter möglich. Hierbei befindet sich die zu untersuchende (magnetische) Probe in einem genau definierten magnetischen Gradientenfeld. Die hierdurch wirkende Kraft auf die Probe bewirkt eine Auslenkung einer federnd aufgehängten Platte, die zusammen mit einer zweiten, feststehenden Platte einen Kondensator bildet, dessen Kapazität hochpräzise ausgelesen werden kann.
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thermischer Transport

(In Bearbeitung...)
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Transport/Magnetotransport

Die Messung des elektrischen Widerstandes, des Magnetowiderstandes und des Hall-Effektes sind bis zu einer Auflösung von ca. 1 nV vergleichsweise einfach durchzuführen, so dass derartige Messungen an vielen der vorhandenen Kryostaten durchgeführt werden. Ist eine deutlich höhere Genauigkeit gewünscht, so steht hierzu ein entsprechend optimierter Messaufbau zur Verfügung, der eine Auflösung von 10 pV gestattet.
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