Paragraf ha impiegato la sua esperienza nella produzione e nell’implementazione della tecnologia del grafene per fare un importante progresso sul sensore Hall. L’azienda offre una nuova gamma di sensori in grado di offrire sensibilità e linearità senza pari se installati in ambienti a bassa temperatura e forti campi magnetici. Testati presso l’HFML alla Radboud University Nijmegen, i sensori GHS-C aiutano il funzionamento in campi magnetici fino a 30T a temperature criogeniche (fino a 1,5K). I sensori producono un grado di precisione che in precedenza non era possibile ottenere in queste condizioni, sostenendo errori di non linearità significativamente inferiori all’1% sull’intero intervallo di misurazione. Le capacità di misurazione del campo magnetico trasformativo dei dispositivi sono dovute agli elementi del sensore di grafene. L’elevata mobilità elettronica intrinseca del grafene si traspone direttamente in capacità ad alta sensibilità, supportata su tutta la gamma del campo magnetico, rendendo questi dispositivi molto più semplici da calibrare.

Esempi di applicazioni adatte includono il calcolo quantistico a bassa temperatura, il monitoraggio dei magneti ad alto campo nei sistemi MRI di nuova generazione, gli acceleratori di particelle, il controllo del campo dell’energia di fusione e altra strumentazione scientifica e medica. I sensori possono anche essere impiegati direttamente in esperimenti di fisica fondamentale, ad esempio, ricerca in fisica quantistica, superconduttività e spintronica. “A temperature criogeniche e in campi magnetici estremamente elevati, le prestazioni di sensibilità di altri sensori Hall di fascia alta diminuiscono drasticamente. Ciò è dovuto alle interazioni che si verificano tra i diversi strati dell’elemento sensore. Porta a problemi di linearità che ne limitano la portata, oltre a renderli incredibilmente difficili da calibrare. Di conseguenza, la migliore precisione ottenibile da questi sensori diventa significativamente limitata al di sopra di circa 16 T”, afferma il CEO di Paragraf, Simon Thomas. Ha continuato: “Facendo affidamento su elementi sensoriali in grafene 2D, possiamo aggirare completamente questo problema. Significa che non ci sono interazioni che influiscono sulle prestazioni e sulla linearità, oltre a consentire di derivare uscite simmetriche, senza isteresi. Siamo grati al team di HFML per la loro assistenza nell’aiutarci a dimostrare le capacità di campo magnetico ultraelevato dei nostri sensori. Paragraf e HFML terranno un webinar congiunto il 1° dicembre 2021 per condividere e discutere i risultati dei test.