A configuração do teste viu o dispositivo Paragraf GHS09CC modificado exposto a um campo magnético 14T. Isso foi aplicado por meio de um ímã solenóide supercondutor da Oxford Instruments. O nível de temperatura foi baixado abaixo de 100mK, usando o refrigerador de diluição Proteox recém-lançado.
Normalmente, sob essas condições operacionais adversas, a aquisição de dados de intensidade de campo seria impossível. As baixas temperaturas envolvidas levariam a efeitos quânticos que saturariam o sensor. Mesmo antes de atingir esses extremos, outras anomalias teriam impacto sobre a linearidade do sensor, tornando muito difícil obter medições precisas.
“Os sensores de efeito Hall não foram capazes de oferecer operação mK até agora”, diz Ellie Glananis da Paragraf, “Os testes conduzidos pela Oxford Instruments sublinham a qualidade dos substratos de grafeno que podemos fabricar para sistemas eletrônicos de ponta, bem como nossos inatos capacidade de personalizá-los de acordo com os requisitos do cliente. Não há nenhum outro sensor de Efeito Hall de temperatura criogênica classificado para esses parâmetros operacionais, mostrando que podemos realmente nos diferenciar aqui. ”
“Os sensores Hall convencionais podem sofrer congelamento do transportador em temperaturas mK e, mesmo se ainda pudessem funcionar, sua dissipação de calor é muito alta”, diz Benjamin Bryant da Oxford Instruments, “os sensores de grafeno dão a nós e aos nossos clientes a oportunidade, para pela primeira vez, para monitorar campos magnéticos elevados in-situ em experimentos de temperatura ultrabaixa. ”
Laboratórios de física de alta energia e outros estabelecimentos de pesquisa fundamental tiveram que depender de sensores Hall criografados prontos para uso (classificados para 1.5K no mínimo) ou de sondas NMR personalizadas caras. Estes geram uma quantidade considerável de calor, e isso tem uma influência prejudicial na capacidade de manter um ambiente mK e, portanto, nos resultados obtidos.
Em contraste, o sensor Paragraf gera 6 ordens de magnitude menos calor (dissipando nW em vez de números de mW). Através da otimização do grafeno constituinte, ele pode suportar a operação linear - apresentando aos clientes uma solução de detecção inovadora que é incomparável em termos de desempenho, reprodutibilidade de dados e facilidade de calibração.
O refrigerador de diluição Oxford Instruments Proteox foi fundamental nesses testes. Ele tem a capacidade de suportar temperaturas precisamente controladas em uma ampla faixa de 10 mK a 30K, mesmo quando sujeito a campos magnéticos muito altos. Frigoríficos de diluição concorrentes, em comparação, só conseguem lidar com faixas de temperatura muito mais estreitas. Ele fornece uma plataforma flexível para abordar o aumento de escala de soluções de hardware quântico avançadas.
Os sensores com capacidade mK da Paragraf abrirão o caminho para instrumentos científicos mais avançados, com a Oxford Instruments pronta para se tornar um dos primeiros clientes nesta nova área empolgante.