La configurazione del test ha visto il dispositivo Paragraf GHS09CC modificato esposto a un campo magnetico di 14 T. Questo è stato applicato tramite un magnete a solenoide superconduttore di Oxford Instruments. Il livello di temperatura è stato abbassato al di sotto di 100 mK, utilizzando il frigorifero di diluizione Proteox appena rilasciato.
Normalmente in queste condizioni operative difficili, l'acquisizione dei dati sull'intensità di campo sarebbe impossibile. Le basse temperature coinvolte porterebbero a effetti quantistici che saturerebbero il sensore. Anche prima di raggiungere questi estremi, altre anomalie avrebbero avuto un impatto sulla linearità del sensore, rendendo molto difficile ottenere misurazioni accurate.
"I sensori a effetto Hall non sono stati in grado di offrire il funzionamento mK fino ad ora", afferma Ellie Glananis di Paragraf, "I test condotti da Oxford Instruments sottolineano la qualità dei substrati di grafene che possiamo fabbricare per sistemi elettronici all'avanguardia, così come il nostro innato capacità di personalizzarli secondo le esigenze del cliente. Non esiste un altro sensore di temperatura criogenico a effetto Hall classificato per questi parametri operativi, a dimostrazione che qui possiamo davvero differenziarci ".
"I sensori Hall convenzionali possono subire il congelamento del vettore a temperature mK e, anche se potessero ancora funzionare, la loro dissipazione del calore è troppo alta", afferma Benjamin Bryant di Oxford Instruments, "i sensori in grafene offrono a noi e ai nostri clienti l'opportunità la prima volta, per monitorare in situ campi magnetici elevati in esperimenti a temperature ultra basse ".
I laboratori di fisica ad alta energia e altri istituti di ricerca fondamentale dovevano in precedenza fare affidamento su sensori Hall crio-valutati pronti all'uso (classificati a 1.5 K al minimo) o sonde NMR personalizzate costose. Questi generano una notevole quantità di calore, e questo ha un'influenza negativa sulla capacità di mantenere un ambiente mK e quindi sui risultati ottenuti.
Al contrario, il sensore Paragraf genera 6 ordini di grandezza in meno di calore (dissipando valori nW piuttosto che mW). Attraverso l'ottimizzazione del grafene costituente, può supportare il funzionamento lineare, offrendo ai clienti una soluzione di rilevamento rivoluzionaria che non ha eguali in termini di prestazioni, riproducibilità dei dati e facilità di calibrazione.
Il frigorifero a diluizione Proteox di Oxford Instruments è stato fondamentale in questi test. Ha la capacità di supportare temperature controllate con precisione in un ampio intervallo da 10 mK a 30K, anche se sottoposto a campi magnetici molto elevati. I frigoriferi a diluizione concorrenti, in confronto, possono far fronte solo a intervalli di temperatura molto più ristretti. Fornisce una piattaforma flessibile per affrontare il potenziamento delle soluzioni hardware quantistiche avanzate.
I sensori compatibili con mK di Paragraf apriranno la strada a strumenti scientifici più avanzati, con Oxford Instruments destinata a diventare uno dei primi clienti in questa nuova entusiasmante area.