Paragraf lance des capteurs au graphène
Le spécialiste des composants en graphène de Cambridge, Paragraf, met à disposition un nouveau capteur gamme qui, selon elle, offre une sensibilité et une linéarité inégalées lorsqu'il est placé dans des environnements à basse température et dans des champs magnétiques puissants.
Testés au High Field Magnetic Laboratory (HFML) de l'Université Radboud de Nijmegen, les capteurs GHS-C supportent le fonctionnement dans des champs magnétiques jusqu'à 30 T et à des températures cryogéniques (jusqu'à 1.5 K). On dit que les capteurs offrent un degré de précision qui n'était pas possible auparavant dans ces conditions, en maintenant des erreurs de non-linéarité nettement inférieures à 1 % sur toute la plage de mesure.
Les capacités de mesure du champ magnétique transformateur des dispositifs GHS-C sont dues aux éléments de capteur en graphène. La mobilité électronique élevée inhérente au graphène se traduit directement par une capacité de sensibilité élevée, qui est maintenue sur toute la plage de champ magnétique, ce qui rend ces dispositifs beaucoup plus simples à calibrer.
La nature bidimensionnelle du graphène signifie également que des données de haute qualité, reproductibles et précises sont fournies par le capteur GHS-C, sans hystérésis ni immunité aux champs parasites dans le plan. Il s'agit d'un pas au-delà des capteurs à effet Hall conventionnels qui ont démontré une asymétrie, produisant différentes mesures en fonction de la direction du champ.
Un autre avantage de la gamme GHS-C est leur fonctionnement à très faible puissance, ce qui entraîne une dissipation de puissance dans le
Des exemples d'applications appropriées incluent l'informatique quantique à basse température, la surveillance des aimants à champ élevé dans les systèmes d'IRM de nouvelle génération, le contrôle du champ d'énergie de fusion, les accélérateurs de particules et d'autres instruments scientifiques et médicaux. Les capteurs peuvent également être directement utilisés dans des expériences de physique fondamentale, par exemple la recherche en physique quantique, la supraconductivité et la spintronique.
« Sous des températures cryogéniques et dans des champs magnétiques extrêmement élevés, les performances de sensibilité des autres capteurs à effet Hall haut de gamme chutent considérablement. Ceci est dû aux interactions qui se produisent entre les différentes couches de l'élément capteur. Cela entraîne des problèmes de linéarité qui limitent leur portée, tout en les rendant incroyablement difficiles à calibrer. Par conséquent, la meilleure précision possible de ces capteurs devient considérablement limitée au-dessus d'environ 16 T », déclare PDG de Paragraf, Simon Thomas.
Il a poursuivi : « En nous appuyant sur des éléments de capteur en graphène 2D, nous pouvons contourner complètement ce problème. Cela signifie qu'il n'y a pas d'interactions susceptibles d'affecter les performances et la linéarité, tout en permettant de dériver des sorties symétriques, sans hystérésis. Nous sommes reconnaissants à l'équipe de HFML pour son aide en nous aidant à prouver les capacités de champ magnétique ultra-élevé de nos capteurs.