ENGINEERINGNET.BE - Met de sensor kunnen onderzoekers het magnetisme van quantummaterialen op nanoschaal in beeld brengen.
Die materialen vormen de basis voor toekomstige quantumcomputers en quantumsensoren. Bestaande sensoren liggen meestal plat in het vlak van een chip en komen daardoor niet dicht genoeg bij het oppervlak dat ze moeten meten.
Hoogleraar Hans Hilgenkamp: “Wij zetten de sensor daarom op een piramide en kunnen die vlak bij het materiaal brengen dat we willen bekijken.”
De piramide wordt eerst uitgehold in een plak silicium, waarna langs de randen een frame van uiterst dunne draadjes achterblijft. Die techniek, hoeklithografie, is in Twente ontwikkeld.
Bijzonder is ook dat deze sensoren blijven werken in magneetvelden boven 1 tesla, ongeveer twintigduizend keer het aardmagnetisch veld, terwijl zo'n sterk magneetveld supergeleiding normaal gesproken kapotmaakt.
Tegelijk meet de sensor velden van een paar nanotesla, ongeveer tienduizend keer zwakker dan het aardmagnetischveld.
Anders dan vergelijkbare handgemaakte SQUID-on-tip-sensoren, die eerder werden gemaakt op de punt van een glazen buisje, komen de Twentse sensoren per siliciumplak uit het productieproces in het MESA+ NanoLab, honderden tegelijk.
Aan het onderzoek werkten ook medewerkers mee van meetapparatuurfabrikant Bruker in Enschede. Het werk komt voort uit het Zwaartekrachtprogramma QuMat, waarin Nederlandse universiteiten samenwerken aan materialen voor quantumtechnologie.
Het onderzoek verschijnt in het vakblad Physical Review Applied.
