La configuración de prueba vio el dispositivo Paragraf GHS09CC modificado expuesto a un campo magnético de 14T. Esto 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. Las bajas temperaturas involucradas 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 muy difícil lograr mediciones precisas.
“Los sensores de efecto Hall no han podido ofrecer operación mK hasta ahora”, dice Ellie Glananis de Paragraf, “Las pruebas realizadas por Oxford Instruments subrayan la calidad de los sustratos de grafeno que podemos fabricar para sistemas electrónicos de vanguardia, así como nuestros capacidad 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 ".
“Los sensores Hall convencionales pueden sufrir congelación del portador a temperaturas mK, e incluso si aún pudieran funcionar, su disipación de calor es demasiado alta”, dice Benjamin Bryant de Oxford Instruments, “los sensores de grafeno nos brindan a nosotros y a nuestros clientes la oportunidad de la primera vez, para 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 innovadora que no tiene rival 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 con capacidad 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 y emocionante área.