石墨烯傳感器發現磁場中的細微之處

與演員和歌劇歌手一樣，在測量磁場時，它有助於有射程。

康奈爾大學的研究人員使用超薄石墨烯&34;製造出一種微小的磁場傳感器，該傳感器可以在比之前傳感器更於溫度範圍內工作，同時還可以檢測磁場的微小變化，否則這些變化可能會在更大的磁背景中丟失。

由物理學助理教授Katja Nowack領導的研究人員通過將石墨烯夾在六邊形氮化矽片之間，製造了這種微米尺度的霍爾效應傳感器，從而產生了一種在比之前的霍爾傳感器更熱的溫度範圍內運行的裝置。

該小組的論文&34;於8月20日發表在《自然通訊》雜誌上。

該小組由文理學院物理學助理教授、該論文高級作者卡佳·納瓦克領導。

Nowack 的實驗室專門使用掃描探頭進行磁性成像。他們的探針之一是超導量子幹涉裝置，即S會，在低溫和小磁場下運行良好。

論文的主要作者、博士生布賴恩·舍費爾（Brian Schaefer）說：&34;它可以在任何溫度下工作，我們已經表明，它也可以工作到高磁場。霍爾傳感器以前在高磁場中使用過，但它們通常無法檢測磁場頂部的小磁場變化。

霍爾效應是凝聚態物理學中一個眾所周知的現象。當電流流過樣品時，它由磁場彎曲，在樣品的兩側產生與磁場成正比的電壓。

霍爾效應傳感器用於各種技術，從手機到機器人，從防鎖制動器到防鎖制動器。這些器件通常由傳統的半導體（如矽和亞硫酸矽）製成。

諾瓦克的小組決定嘗試一種更新穎的方法。

在過去十年中，石墨烯片（以蜂窩晶格排列的單層碳原子）的使用激增。但是，當石墨烯片直接放置在矽基板上時，石墨烯器件往往達不到其他半導體的器件;石墨烯片在納米尺度上&34;，抑制其電性能。

Nowack的小組採用了最近開發的技術來釋放石墨烯的全部潛力——將其夾在六角氮化矽片之間。六角氮化與石墨烯具有相同的晶體結構，但是一種電絕緣體，使石墨烯板平躺。三明治結構中的石墨層充當靜電門，用於調整可傳導石墨烯電電的電子數量。

三明治技術由合著者王磊（Lei Wang）開創，他是康奈爾大學納米尺度科學卡夫利研究所的前博士後研究員。王還曾在共同高級作者保羅·麥克恩（Paul McEuen）的實驗室工作，他是約翰·紐曼物理科學教授，也是納米尺度科學和微系統工程（NEXT Nano）任務組的共同主席，該工作組是教務長激進協作計劃的一部分。

&34;Nowack說。&34;磁場傳感器和霍爾傳感器是許多實際應用的重要部分，&34;這項工作將超清潔石墨烯真正放在地圖上，因為該材料是構建霍爾探頭的卓越材料。對於某些應用程式來說，它並不真正實用，因為製造這些設備很難。但是，人們正在探索的材料生長和三明治的自動化組裝有不同的途徑。一旦你有了石墨烯三明治，你可以把它放在任何地方，並與現有的技術集成。