Магнит меньше рисового зерна улавливает слабейшие магнитные поля без жидкого гелия
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Магнитный диск меньше рисового зерна парит в вакуумной камере и улавливает сигналы, для которых раньше требовались установки с жидким гелием и экранированные комнаты. Исследователи описали разработку в журнале Science. Об этом пишет сайт Phys.org.
Магнитометр собран из постоянного магнитного диска, подвешенного внутри стеклянной камеры. Стек магнитов сверху тянет диск вверх, а графитовая пластина снизу создаёт отталкивающую силу, удерживая его в воздухе.
Сам диск служит датчиком. Внешнее магнитное поле заставляет его наклоняться, лазерный луч отражается от поверхности и смещается, а детектор преобразует изменение в электрический сигнал. Отсутствие механического контакта избавляет от шума, который есть у обычных сенсоров.
При тестировании через катушки вокруг камеры пропускали токи, создавая слабые поля известной силы. Заявленная чувствительность составила 32 фемтотеслы на квадратный корень из Герца — этого достаточно, чтобы регистрировать крайне слабые сигналы.
Авторы также снизили тепловой магнитный шум (шум Джонсона) более чем на 70%, закрепив порошковый графит в эпоксидной смоле для нижней пластины. Это позволило различать более слабые поля.
Устройство работает при комнатной температуре и в магнитном поле Земли, поэтому может использоваться вне специализированных лабораторий. По словам исследователей, оно подходит для биологических и химических измерений, а также фундаментальной физики.
