Forskare utvecklar extremt känslig miniatyrmagnetometer för rumstemperatur

Ett internationellt forskningsteam, med inslag från Pekinguniversitetet, har tagit fram en miniatyrmagnetometer kapabel att detektera extremt svaga magnetfältssignaler vid rumstemperatur. Resultaten, publicerade i tidskriften Science, visar en känslighet på 32 femtotesla per kvadratrot av hertz (fT/√Hz), vilket är jämförbart med prestandan hos supraledande kvantinterferometrar (SQUID) och atommagnetometrar.

Enhetens kärna utgörs av en minimal permanentmagnet som svävar fritt inuti en vakuarkammare. Denna svävande konfiguration minimerar störningar från mekanisk vibration, ett vanligt problem i traditionella sensorer. Ändringar i magnetens orientering orsakat av externa magnetfält detekteras med hjälp av en laser vars reflekterade stråle påverkas av dessa små förändringar.

Forskarna lyckades också signifikant minska termiskt brus genom att använda ett specialdesignat basmaterial. Denna innovation möjliggör upptäckt av ännu svagare signaler. Eftersom enheten inte kräver kryogenisk kylning eller magnetiska skärmningskammare, kan den användas i vanliga laboratoriemiljöer.

Den nya tekniken har potentiala tillämpningar inom områden som biosensorik, kemisk analys och grundläggande fysikforskning, tack vare dess förmåga att operera under normala förhållanden.