Instrumen Oxford menunjukkan kemampuan yang diperluas dari sensor graphene Paragraf

Pembaruan: 13 Mei 2021
Instrumen Oxford menunjukkan kemampuan yang diperluas dari sensor graphene Paragraf

Pengaturan pengujian melihat perangkat Paragraf GHS09CC yang dimodifikasi terkena medan magnet 14T. Ini diterapkan melalui magnet solenoida superkonduktor dari Oxford Instruments. Tingkat suhu diturunkan di bawah 100mK, menggunakan lemari es pengenceran Proteox yang baru dirilis.

Biasanya di bawah kondisi operasi yang keras ini, akuisisi data kekuatan lapangan tidak mungkin dilakukan. Suhu rendah yang terlibat akan menyebabkan efek kuantum yang akan menjenuhkan Sensor. Bahkan sebelum mencapai titik ekstrem ini, anomali lain akan berdampak pada linearitas sensor, sehingga membuat pengukuran yang akurat sangat sulit dicapai.

“Sensor Hall Effect belum dapat menawarkan operasi mK sampai sekarang,” kata Ellie Glananis dari Paragraf, “Tes yang dilakukan oleh Oxford Instruments menggarisbawahi kualitas substrat graphene yang dapat kami buat untuk sistem elektronik mutakhir, serta bawaan kami kemampuan 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. "

“Sensor Hall konvensional dapat mengalami pembekuan pembawa pada suhu mK, dan meskipun mereka masih dapat berfungsi, pembuangan panasnya terlalu tinggi,” kata Benjamin Bryant dari Oxford Instruments, “sensor graphene memberi kami dan pelanggan kami kesempatan, untuk pertama kali, 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 inovatif 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 yang menarik ini.