Разработчики из Сингапура создали сверхчувствительный гибридный датчик

Исследователи из национального университета Сингапура (NUS) создали гибридный магнитный датчик, обладающий большей чувствительностью в сравнении с доступными на рынке аналогами. Инновация позволит разрабатывать более компактные и дешёвые сенсорные компоненты для потребительской электроники, биотехнологий, автомобильной сферы, информационных и телекоммуникационных технологий.

Когда на определённые материалы действует внешнее магнитное поле, изменяется их электрическое сопротивление. Это так называемый магниторезистивный эффект, благодаря которому появились датчики магнитного поля, используемые в компьютерных жёстких дисках и прочих устройствах хранения данных.

Новый гибридный датчик, разработанный сингапурской командой, создан из графена и нитрида бора. Устройство включает несколько слоёв проводящих каналов, каждый из которых может контролироваться магнитным полем. Разработчики исследовали рабочие характеристики датчика при различных температурах и углах магнитного поля, а также взаимодействие с различными материалами.

В сравнении с широко распространёнными датчиками, сделанными на основе кремния и антимонида индия, новая разработка показала большую чувствительность к магнитному полю. При высокой температуре в 127 °C (максимальная температура, при которой способна работать различная электроника) исследователи получили усиление чувствительности в 8 раз в сравнении с ранее полученными результатами. При этом данная чувствительность в 200 раз больше, чем у существующих коммерчески доступных датчиков.

Также важным моментом исследования оказалось открытие того факта, что подвижность графеновых многослойных структур может частично подстраиваться путём изменения прикладываемого к датчику напряжения. Таким образом, может быть оптимизированы рабочие характеристики компонента. Это явное преимущество над существующими коммерческими датчиками. Помимо этого, новый компонент показал небольшую температурную зависимость при её изменении от комнатной до уровня в 127 °C.