Oxford Instruments demuestra las capacidades de los sensores de grafeno Paragraf
Paragraf continúa superando los límites del rendimiento con sus sensores de efecto Hall de grafeno y su la tecnología Oxford Instruments lo utiliza para realizar mediciones a temperaturas e intensidades de campos magnéticos muy superiores a las existentes. sensor tecnología.
Oxford Instruments, proveedor líder de herramientas y sistemas de alta tecnología para la investigación y la industria, ha empleado una versión modificada del dispositivo sensor Paragraf GHS09CC.
La compañía dijo que en una configuración de prueba, el dispositivo GHS09CC modificado se expuso a un campo magnético de 14T, que se aplicó a través de un imán de solenoide superconductor de Oxford Instruments. El nivel de temperatura se redujo por debajo de 100 mK, utilizando el refrigerador de dilución Proteox recién lanzado.
Normalmente, en estas duras condiciones de funcionamiento, la adquisición de datos de intensidad de campo sería imposible ya que las bajas temperaturas implicadas conducirían a efectos cuánticos que saturarían el sensor. Incluso antes de llegar a estos extremos, otras anomalías afectarían la linealidad del sensor, lo que haría que las mediciones precisas fueran muy difíciles de lograr.
Sin embargo, como explicó Ellie Galanis, Product Owner en Paragraf, “Aunque existen enormes oportunidades para realizar investigaciones fundamentales a estos niveles de temperatura, los sensores de efecto Hall no han podido ofrecer operación mK hasta ahora. Las pruebas realizadas por Oxford Instruments subrayan la calidad de los sustratos de grafeno que podemos fabricar para sistemas electrónicos de vanguardia, así como nuestra capacidad innata para adaptarlos según los requisitos del cliente. No hay otro sensor de efecto Hall de temperatura criogénica que esté clasificado para estos parámetros operativos, lo que demuestra que realmente podemos diferenciarnos aquí ".
"La medición de campo de alta resolución a temperaturas ultrabajas y campos magnéticos altos siempre ha sido un desafío", agregó Benjamin Bryant, ingeniero de desarrollo senior de Oxford Instruments. “Los sensores Hall convencionales pueden sufrir la congelación del portador a temperaturas mK, e incluso si aún pudieran funcionar, su disipación de calor es demasiado alta. Los sensores de grafeno nos brindan a nosotros y a nuestros clientes la oportunidad, por primera vez, de monitorear campos magnéticos altos in situ en experimentos de temperatura ultrabaja ".
Los laboratorios de física de alta energía y otros establecimientos de investigación fundamental han tenido que depender previamente de sensores Hall con clasificación criogénica disponibles en el mercado (con una clasificación de 1.5 K como mínimo) o sondas de RMN personalizadas caras. Estos generan una cantidad considerable de calor, y esto tiene una influencia perjudicial sobre la capacidad de mantener un ambiente mK y por lo tanto los resultados obtenidos.
Por el contrario, el sensor Paragraf genera 6 órdenes de magnitud menos de calor (disipando cifras de nW en lugar de mW). A través de la optimización del grafeno constituyente, puede soportar la operación lineal, presentando a los clientes una solución de detección sin igual en términos de rendimiento, reproducibilidad de datos y facilidad de calibración.
El refrigerador de dilución Oxford Instruments Proteox fue fundamental en estas pruebas. Tiene la capacidad de soportar temperaturas controladas con precisión en un rango expansivo de 10 mK a 30K, incluso cuando está sujeto a campos magnéticos muy altos. En comparación, los refrigeradores de dilución de la competencia solo pueden hacer frente a rangos de temperatura mucho más estrechos. Proporciona una plataforma flexible para abordar la ampliación de soluciones avanzadas de hardware cuántico.
Los sensores compatibles con mK de Paragraf allanarán el camino para instrumentos científicos más avanzados, y Oxford Instruments se convertirá en uno de los primeros clientes en esta nueva área.