Instrumen Oxford mendemonstrasikan kemampuan sensor graphene Paragraf

Paragraf terus mendorong batas kinerja dengan sensor Graphene Hall Effect dan sensornya teknologi sedang digunakan oleh Oxford Instruments untuk melakukan pengukuran pada suhu dan kekuatan medan magnet yang jauh melampaui yang ada Sensor teknologi.

Penyedia alat dan sistem teknologi tinggi terkemuka untuk penelitian dan industri, Oxford Instruments telah menggunakan versi modifikasi dari perangkat sensor Paragraf GHS09CC.

Perusahaan mengatakan bahwa dalam set-up pengujian, perangkat GHS09CC yang dimodifikasi dihadapkan pada medan magnet 14T, yang diterapkan melalui magnet solenoid superkonduktor Oxford Instruments. Tingkat suhu diturunkan di bawah 100mK, menggunakan lemari es pengenceran Proteox yang baru dirilis.

Biasanya di bawah kondisi operasi yang keras ini, perolehan data kekuatan medan tidak mungkin dilakukan karena suhu rendah yang terlibat akan menyebabkan efek kuantum yang akan memenuhi sensor. Bahkan sebelum mencapai titik ekstrem ini, anomali lain akan berdampak pada linearitas sensor, sehingga membuat pengukuran yang akurat sangat sulit dicapai.

Namun, seperti yang dijelaskan oleh Ellie Galanis, Pemilik Produk di Paragraf, “Meskipun ada peluang besar untuk melakukan penelitian mendasar pada tingkat suhu ini, sensor Efek Hall belum dapat menawarkan operasi mK hingga sekarang. Pengujian yang dilakukan oleh Oxford Instruments menggarisbawahi kualitas substrat graphene yang dapat kami buat untuk sistem elektronik mutakhir, serta kemampuan bawaan kami untuk menyesuaikannya sesuai kebutuhan pelanggan. Tidak ada sensor Efek Hall suhu kriogenik lain yang dinilai untuk parameter operasional ini, yang menunjukkan bahwa kami benar-benar dapat membedakan diri di sini. "

“Pengukuran medan resolusi tinggi pada suhu sangat rendah dan medan magnet tinggi selalu menjadi tantangan,” tambah Benjamin Bryant, Insinyur Pengembangan Senior di Oxford Instruments. “Sensor Hall konvensional dapat mengalami pembekuan pembawa pada suhu mK, dan bahkan jika mereka masih dapat berfungsi, pembuangan panasnya terlalu tinggi. Sensor graphene memberi kami dan pelanggan kami kesempatan, untuk pertama kalinya, untuk memantau medan magnet tinggi di tempat dalam eksperimen suhu sangat rendah. ”

Laboratorium fisika energi tinggi dan lembaga penelitian fundamental lainnya sebelumnya harus mengandalkan sensor Hall dengan rating cryo (terukur hingga 1.5K paling rendah) atau probe NMR kustom yang mahal. Ini menghasilkan sejumlah besar panas, dan ini memiliki pengaruh yang merugikan pada kemampuan untuk mempertahankan lingkungan mK dan hasil yang diperoleh.

Sebaliknya, sensor Paragraf menghasilkan 6 lipat lebih sedikit panas (menghilangkan nW daripada angka mW). Melalui pengoptimalan graphene konstituen, ini dapat mendukung operasi linier - menghadirkan solusi penginderaan kepada pelanggan yang tak tertandingi dalam hal kinerja, reproduktifitas data, dan kemudahan kalibrasi.

Kulkas pengenceran Oxford Instruments Proteox sangat penting dalam pengujian ini. Ini memiliki kapasitas untuk mendukung suhu yang dikontrol secara tepat pada kisaran 10 mK hingga 30K, bahkan ketika terkena medan magnet yang sangat tinggi. Sebagai perbandingan, lemari es pengenceran yang bersaing, hanya dapat mengatasi kisaran suhu yang jauh lebih sempit. Ini menyediakan platform yang fleksibel untuk menangani peningkatan skala solusi perangkat keras kuantum tingkat lanjut.

Sensor berkemampuan mK Paragraf akan membuka jalan bagi instrumen ilmiah yang lebih maju, dengan Oxford Instruments akan menjadi salah satu pelanggan pertama di area baru ini.