巴塞尔大学的物理学家开发了一种能够检测极微弱的磁场的小型仪器。
在超导量子干涉装置的心脏处是两个原子薄的石墨烯层,研究人员与氮化硼联合。除了用于研究新材料之外,这样的仪器可以在诸如药物等地区的应用。欧洲杯足球竞彩
为了测量非常小的磁场,研究人员通常使用超导量子干涉装置或鱿鱼。在医学中,它们的用途包括监测大脑或心脏活动,例如,在地球科学中,研究人员使用鱿鱼来表征岩石的组成或检测地下水流量。欧洲杯线上买球该器件在其他应用领域以及基础研究中也具有广泛的用途。
由巴塞尔大学物理系和瑞士纳米科学研究所的基督教学士学位教授领导的团队现已成功地创造了有史以来最小的鱿鱼。欧洲杯线上买球研究人员在科学期刊上描述了他们的成就纳米字母。
具有弱链路的超导环
典型的鱿鱼由超导环组成,通过具有正常导电或绝缘性能的极其薄膜中断两个点。这些都是被称为弱链路的点必须如此薄的是,负责超导性的电子对能够通过它们隧道隧道隧道隧道隧道。研究人员最近也开始使用纳米材料,例如纳米管,纳米线或石墨烯,以制造连接两个超导体的弱欧洲杯足球竞彩链路。
由于它们的配置,鱿鱼有一个临界电流阈值,其中无电阻超导体成为具有普通电阻的导体。该临界阈值由穿过环的磁通量决定。通过精确测量这一临界电流,研究人员可以得出关于磁场的强度的结论。
鱿鱼有六层
“我们的小说鱿鱼由一个复杂的六层叠层的单位二维材料,“欧洲杯足球竞彩解释领导作者大卫indolese。内部是两个石墨烯单层,由非常薄的绝缘氮化硼层分开。“如果两个超导触点连接到该三明治,则表现得像个鱿鱼 - 这意味着它可用于检测极弱的磁场。”
在该设置中,石墨烯层是弱链路,但与常规鱿鱼相比,它们不彼此彼此定位,而是一个在另一个上的一个,水平对齐。“因此,我们的鱿鱼表面积非常小,仅限于纳米制造技术的限制,”从Schönenberger的团队解释Paritosh Karnatak博士。
用于测量磁场的微小装置只有约10纳米高 - 大约千分之一的人头发的厚度。该仪器可以触发在小型空间中流动的超送码。此外,可以通过改变石墨烯层之间的距离来调节其灵敏度。在电场的帮助下,研究人员还能够增加信号强度,进一步提高测量精度。
分析拓扑绝缘子
巴塞尔研究团队在开发新型鱿鱼方面的主要目标是分析拓扑绝缘体的边缘电流。拓扑绝缘体目前是世界各地无数研究群体的重点。在里面,他们表现得像绝缘体,而在外面或沿着边缘 - 它们几乎无损地进行电流,使其成为电子产品领域中广泛应用的候选者。
“随着新的鱿鱼,我们可以确定这些无损超速电流是否是由于材料的拓扑特性,从而与非拓扑材料分开。这对拓扑绝缘体的研究非常重要,”欧洲杯足球竞彩评论了Schönenberger的项目。在将来,鱿鱼也可以用作高频电信号的低噪声放大器,或者例如检测本地脑波(磁性脑拍),因为它们的紧凑设计是指大量设备可以串联连接。
本文是巴塞尔大学巴塞尔大学的群体之间密切合作的结果,以及筑波(日本)国家物质科学研究所。欧洲杯线上买球