Китайско-немецкая команда разработала левитирующий магнитный сенсор
Исследователи Пекинского университета в Китае и Университета Иоганна Гутенберга в Майнце, Германия, разработали сверхточный магнитометр Levitated Magnet Magnetometer, или LeMaMa. Устройство работает при комнатной температуре и способно фиксировать магнитные сигналы на уровне фемтотесла — в миллиарды раз слабее магнитного поля Земли, сообщает South China Morning Post.
Магнит без оси и подвеса
В основе LeMaMa — миниатюрный чувствительный магнит толщиной 0,4 мм, который удерживается в воздухе без оси или нити подвеса. Другой магнит создаёт силу, компенсирующую гравитацию, а специально разработанные диамагнитные материалы снизу стабилизируют его положение.
Под воздействием внешнего магнитного поля магнит-датчик немного отклоняется. Измеряя эти движения, учёные могут определять силу и изменения внешнего поля. Датчик размещён в вакуумной камере, а всю установку установили на платформе с виброизоляцией, чтобы уменьшить влияние внешних шумов.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Работа без криогенного охлаждения
Как отмечает издание, предыдущие измерения на уровне фемтотесла преимущественно требовали либо сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств, работающих при температурах, близких к абсолютному нулю, либо атомных магнитометров с нагретым паром и мощным магнитным экранированием.
LeMaMa не требует жидкого гелия, нагрева или большой экранированной комнаты. Вся система помещается в вакуумной камере примерно размером с ланчбокс. В лабораторных тестах прибор зафиксировал сверхслабые магнитные колебания на фоне значительно более сильного естественного магнитного поля Земли.
Автор для корреспонденции исследования, доцент Школы физики Пекинского университета Цзи Вэй, заявил, что сочетание работы при комнатной температуре, небольших компонентов и высокой чувствительности делает прибор перспективным для фундаментальных физических экспериментов. По его словам, команде уже удалось применить LeMaMa для поиска аксионной тёмной материи и повысить чувствительность по сравнению с предыдущими результатами в определённом диапазоне масс. Среди возможных сфер применения также названы исследования нейронных сигналов, магнитная визуализация и геофизическая разведка.
