(나노 워크 뉴스) 중국 화중과학기술대학교(HUST) 연구원들이 나노 규모 벡터 자기 감지를 위한 전전기적 접근 방식을 성공적으로 시연했습니다. 그들의 논문은 저널에 게재되었습니다. 첨단 전자 재료 (“전류 구동 확률론적 나노자석을 이용한 나노규모 벡터 자기 감지”). 나노 규모의 벡터 자기장을 검출하는 것은 기초 물리학 및 재료 과학부터 생물학적 이미징 및 데이터 저장 분야의 실제 응용에 이르기까지 다양한 분야에서 뛰어난 문제입니다. 현재 나노규모 벡터 자기장을 측정하는 가장 진보된 방법은 다이아몬드의 단일 질소 공극(NV) 중심을 활용하고 광학적으로 감지된 자기 공명을 사용하여 NV 스핀 큐비트의 Zeeman 분할을 평가하는 것입니다. 그러나 이 기술은 광발광 광을 감지하기 위해 복잡한 광학 설정과 고가의 감지 시스템이 필요하므로 소형화 및 확장성이 제한됩니다. 따라서 단순하고 전기적인 접근 방식으로 작동하는 나노 규모의 벡터 자기장 감지 기술의 개발은 자기 마이크로 시스템 분야에서 매우 모색되는 목표였습니다. Long You 교수가 주도한 최근 연구에서 연구진은 나노 규모 벡터 자기장을 감지하는 완전 전기적 접근 방식을 제안하고 성공적으로 시연했습니다. 그들의 작업의 핵심 초점은 완전히 전기적으로 작동하는 단일 장치를 사용하여 자기 감지를 달성하는 것이었습니다. 자기 감지를 달성하기 위해 광학적으로 감지된 전자 스핀 공명(ESR) 스펙트럼에서 NV 스핀 큐비트의 ms=|±1> 바닥 상태의 Zeeman 분할을 평가하는 NV 기반 양자 센서와는 달리 스핀-궤도 토크 하에서 상태 선택적 스위칭 확률을 감지하여 Zeeman 효과를 통해 외부 자기장에 의존하는 클래식 자기 비트(스핀 앙상블)의 Mz = ±1('업' 및 '다운' 상태). 자기장의 x, y 및 z 구성 요소에 대해 달성된 감도는 각각 1.02%/Oe, 1.09%/Oe 및 3.43%/Oe입니다. 자기 분해능은 NV 기반 벡터 자력계와 비슷할 것으로 예상됩니다. You 교수에 따르면, 이 연구에 사용된 접근 방식은 세 가지 핵심 요소로 특징지어집니다. 첫째, 자기장 감지에 고전적인 통계 확률 개념을 도입합니다. 둘째, 단일 자석의 모든 전기적 조작이 가능하여 높은 공간 분해능으로 나노 규모 벡터 자기장을 감지할 수 있습니다. 마지막으로 기존의 자기 또는 상자성 메모리 비트를 감지 요소로 활용합니다. 교수는 이 연구가 고전적인 방법을 사용하여 나노 규모의 3D 자기장을 정확하게 감지하는 단일 장치의 기능을 강조한다고 강조했습니다. 그는 이 연구가 나노규모 3D 필드 센서의 상업적 응용 개발에 귀중한 지침을 제공한다고 믿습니다.

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• 출처: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64542.php