Oxford Instruments демонстрирует возможности графеновых сенсоров Paragraf

Paragraf продолжает расширять границы производительности с помощью графеновых датчиков Холла и technology используется Oxford Instruments для проведения измерений при температурах и напряженностях магнитного поля, значительно превышающих существующие датчик технологии.

Oxford Instruments, ведущий поставщик высокотехнологичных инструментов и систем для исследований и промышленности, использует модифицированную версию сенсорного устройства Paragraf GHS09CC.

Компания сообщила, что в испытательной установке модифицированное устройство GHS09CC подвергалось воздействию магнитного поля 14 Тл, которое прикладывалось через сверхпроводящий соленоидный магнит Oxford Instruments. Уровень температуры был снижен ниже 100 мК с помощью недавно выпущенного холодильника для разбавления Proteox.

Обычно в этих жестких условиях эксплуатации получение данных о напряженности поля было бы невозможным, поскольку низкие температуры приводили бы к квантовым эффектам, которые могли бы привести к насыщению датчика. Даже до достижения этих крайних значений другие аномалии могут повлиять на линейность датчика, что затруднит получение точных измерений.

Однако, как пояснила Элли Галанис, владелец продукта Paragraf: «Хотя есть огромные возможности для проведения фундаментальных исследований при таких уровнях температуры, датчики на эффекте Холла до сих пор не могли обеспечить работу МК. Испытания, проведенные Oxford Instruments, подчеркивают качество графеновых подложек, которые мы можем изготовить для передовых электронных систем, а также нашу врожденную способность адаптировать их к требованиям клиентов. Нет другого датчика Холла для криогенных температур, который был бы рассчитан на эти рабочие параметры, что свидетельствует о том, что здесь мы действительно можем выделиться ».

«Измерение поля с высоким разрешением при сверхнизких температурах и сильных магнитных полях всегда было проблемой», - добавил Бенджамин Брайант, старший инженер-разработчик Oxford Instruments. «Обычные датчики Холла могут страдать от замерзания носителей при температурах mK, и даже если они все еще могут работать, их тепловыделение слишком велико. Графеновые датчики впервые дают нам и нашим клиентам возможность контролировать сильные магнитные поля на месте в экспериментах со сверхнизкими температурами ».

Лабораториям физики высоких энергий и другим фундаментальным исследовательским учреждениям ранее приходилось полагаться на готовые криогенные датчики Холла (с минимальным номиналом 1.5 К) или дорогие нестандартные ЯМР-зонды. Они генерируют значительное количество тепла, что пагубно влияет на способность поддерживать микроклимат в окружающей среде и, следовательно, на полученные результаты.

Напротив, датчик Paragraf выделяет на 6 порядков меньше тепла (рассеивая значения в нВт, а не в мВт). Благодаря оптимизации составляющего графена, он может поддерживать линейную работу, предоставляя клиентам решение для измерения, которое не имеет себе равных с точки зрения производительности, воспроизводимости данных и простоты калибровки.

Холодильник для разбавления Oxford Instruments Proteox сыграл решающую роль в этих испытаниях. Он способен поддерживать точно контролируемые температуры в широком диапазоне от 10 мК до 30К, даже при воздействии очень сильных магнитных полей. Для сравнения: конкурирующие холодильники с разбавителем могут работать только в гораздо более узком температурном диапазоне. Он обеспечивает гибкую платформу для решения проблемы масштабирования передовых квантовых аппаратных решений.

Датчики Paragraf с поддержкой mK проложат путь для более совершенных научных инструментов, и Oxford Instruments станет одним из первых заказчиков в этой новой области.