Araştırmacılar, manyetik alanları tespit etmek için ultra hassas cihaz geliştiriyor
bir takım Kahverengi Üniversitesi fizikçiler yeni bir tür kompakt, ultra hassas manyetometre geliştirdiler. Araştırmacılar, yeni cihazın zayıf manyetik alanları içeren uygulamalarda faydalı olabileceğini söylüyor. Çalışma tarafından finanse edildi Ulusal Bilim Vakfı.
Yeni bir makalenin kıdemli yazarı Gang Xiao, “Elektronik cihazlarımızdan atan kalplerimize kadar etrafımızdaki neredeyse her şey manyetik bir alan oluşturuyor ve bu alanları tüm bu ‘sistemler’ hakkında bilgi edinmek için kullanabiliriz” dedi. yeni cihaz. “Ultra hassas ama aynı zamanda küçük, yapımı ucuz ve fazla güç kullanmayan bir sensör sınıfını ortaya çıkardık. Bu yeni sensörler için pek çok potansiyel uygulama olabileceğini düşünüyoruz.”
Yeni cihaz, yayınlanan bir makalede ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Uygulamalı Fizik Mektupları.
Manyetik alanları algılamanın geleneksel bir yolu, Hall etkisi olarak bilinen şeydir. Akım taşıyan iletken bir malzeme manyetik alanla temas ettiğinde, bu akımdaki elektronlar akışlarına dik bir yönde saparlar. Bu, manyetik alanların varlığını algılamak için Hall sensörleri tarafından kullanılabilen küçük bir voltaj oluşturur.
Yeni cihaz, ferromanyetik malzemelerde ortaya çıkan, anormal Hall etkisi olarak bilinen Hall etkisinin kuzenini kullanıyor. Hall etkisi elektronların yükünün bir sonucu olarak ortaya çıkarken, anormal Hall etkisi her bir elektronun küçük manyetik momenti olan elektron spininden kaynaklanır. Etki, farklı dönüşlere sahip elektronların farklı yönlerde dağılmasına neden olur ve bu da küçük ama saptanabilir bir gerilime yol açar. Yeni cihaz, kobalt, demir ve bor atomlarından yapılmış ultra ince bir ferromanyetik film kullanıyor.
Araştırmacılar, filmdeki dönüşleri çevirmek için güçlü bir manyetik alan gerektirmiyor, bu da cihazı çok hassas yapıyor – geleneksel Hall etkisi sensörlerinden 20 kata kadar daha hassas, diyor araştırmacılar.