Минијатурен магнет открива исклучително слаби магнетни полиња на собна температура

Истражувачи создадоа минијатурен магнетометар што може да детектира исклучително слаби магнетни полиња без ладење со течен хелиум или работа во специјално заштитена просторија.

Сензорот користи мал диск од постојан магнет, помал од зрно ориз, кој левитира во стаклена вакуумска комора. Систем од магнети го придржува дискот одозгора, додека графитна плоча под него помага да се стабилизира неговата положба без механички контакт.

Кога надворешно магнетно поле ќе го навали дискот, ласерски зрак што се одбива од неговата површина ја менува својата положба. Фотодетекторот го регистрира ова поместување и го претвора во електричен сигнал. Левитирањето го намалува механичкиот шум што ги ограничува традиционалните сензори.

Во тестовите, уредот постигнал чувствителност од 32 фемтотесли на корен од херц, што му овозможува да регистрира многу слаби магнетни сигнали. Истражувачите користеле намотки околу комората за создавање контролирани магнетни полиња и проверка на перформансите.

Важен дел од конструкцијата е долната плоча, направена од графитен прав врзан со епоксидна смола. Овој материјал го намалил термичкиот магнетен шум, познат и како Џонсонов шум, за повеќе од 70 проценти. Така се намалува позадинското „зуење“ предизвикано од случајното движење на електричните полнежи под влијание на топлината.

Според авторите на студијата објавена во списанието Science, компактниот магнетометар може да работи на собна температура и во природното магнетно поле на Земјата. Тоа отвора можности за примена во биолошко и хемиско сензорирање, следење на активноста на мозокот и срцето, како и во истражувања од фундаменталната физика.