Paragraf heeft zijn expertise in de productie en implementatie van grafeen ingezet technologie om een grote vooruitgang te boeken in Hall sensor uitvoering. Het bedrijf biedt een nieuwe reeks sensoren die in staat zijn tot ongeëvenaarde gevoeligheid en lineariteit bij installatie in omgevingen met lage temperaturen en sterke magnetische velden.
De GHS-C-sensoren, getest bij de HFML aan de Radboud Universiteit Nijmegen, helpen bij het werken in magnetische velden tot 30T en bij cryogene temperaturen (tot 1.5K). De sensoren produceren een nauwkeurigheid die voorheen niet haalbaar was onder deze omstandigheden, met niet-lineariteitsfouten van aanzienlijk minder dan 1% over het gehele meetbereik.
De transformatieve magnetische veldmeetmogelijkheden van de apparaten zijn te danken aan de grafeensensorelementen. De inherente hoge elektronenmobiliteit van grafeen wordt direct omgezet in een hoge gevoeligheid, ondersteund over het volledige magnetische veldbereik - waardoor deze apparaten veel eenvoudiger te kalibreren zijn.
Voorbeelden van geschikte toepassingen zijn onder meer kwantumcomputing bij lage temperatuur, bewaking van magneten met een hoog veld in MRI-systemen van de volgende generatie, deeltjesversnellers, besturing van fusie-energievelden en andere wetenschappelijke en medische instrumenten. De sensoren kunnen ook direct worden ingezet in fundamentele natuurkundige experimenten, zoals kwantumfysica onderzoek, supergeleiding en spintronica.
“Bij cryogene temperaturen en in extreem hoge magnetische velden nemen de gevoeligheidsprestaties van andere high-end Hall-sensoren acuut af. Dit komt door interacties die optreden tussen de verschillende lagen van het sensorelement. Het leidt tot lineariteitsproblemen die hun bereik inperken, en ze ook ongelooflijk moeilijk te kalibreren maken. Bijgevolg wordt de best haalbare nauwkeurigheid van deze sensoren aanzienlijk beperkt boven ongeveer 16 T”, zegt Simon Thomas, CEO van Paragraf.
Hij vervolgde: "Door te vertrouwen op 2D-grafeensensorelementen kunnen we dit probleem volledig omzeilen. Het betekent dat er geen interacties zijn die van invloed zijn op de prestaties en lineariteit, en dat symmetrische uitgangen, zonder hysteresis, kunnen worden afgeleid. We zijn het team van HFML dankbaar voor hun hulp bij het bewijzen van de ultrahoge magnetische veldcapaciteiten van onze sensoren.”
Paragraf en HFML houden op 1 december 2021 een gezamenlijk webinar om de resultaten van de tests te delen en te bespreken.