Niderlandiyada o‘ta kuchli magnit maydoniga chidamli kvant sensor yaratildi

Niderlandiyadagi Tvente universiteti tadqiqotchilari tashqi magnit maydoni 1 Teslagacha bo‘lgan sharoitda ham ishlay oladigan yangi turdagi o‘ta o‘tkazuvchan kvant sensorini ishlab chiqishdi. Ixbt.com maʼlumotiga koʻra, mazkur qurilma Yerning magnit maydonidan qariyb 20 ming barobar kuchliroq maydonlarda ham o‘z ish qobiliyatini to‘liq saqlab qoladi. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Mazkur ilmiy ishning asosiy maqsadi kvant materiallarining magnit tuzilmalarini nanometr aniqligida o‘rganishdan iborat. Qurilmaning markazida juda zaif magnit maydonlarini qayd etishga qodir bo‘lgan SQUID (o‘ta o‘tkazuvchan kvant interferensiya datchigi) yotadi. Mutaxassislarning tushuntirishicha, eng batafsil o‘lchovlarni olish uchun datchikni o‘rganilayotgan material yuzasiga iloji boricha yaqinroq olib borish talab etiladi, chunki lokal magnit maydonlarining kuchi masofa uzoqlashgan sari keskin pasayib ketadi.

Innovatsion konstruksiya va uning afzalliklari

Tadqiqotning asosiy yangiligi aynan sensor konstruksiyasiga tegishli. Olimlar anʼanaviy yassi chip o‘rniga kremniydan yasalgan vertikal mikroskopik piramidani yaratishdi. Uning yupqa qarkasiga o‘ta o‘tkazuvchan niobiy qatlami qoplangan bo‘lib, piramidaning eng cho‘qqisida sezgir SQUID joylashtirilgan. Aynan shu o‘ziga xos geometriya datchikni namunaga avvalgiga qaraganda ancha yaqinlashtirish imkonini beradi.

Yangi datchikning yana bir muhim afzalligi uning kuchli magnit maydonlariga nisbatan turg‘unligidir. Odatda, bunday maydonlar ko‘pchilik o‘ta o‘tkazuvchan sensorlar uchun jiddiy muammo tug‘dirib, ularning o‘ta o‘tkazuvchanlik xususiyatini buzib yuborishi mumkin. Biroq yangi qurilma 1 Tesla kuchlanishgacha bo‘lgan maydonda barqaror ishlaydi va bu uni kuchli tashqi magnit taʼsirini talab qiluvchi ilmiy izlanishlar uchun mukammal vositaga aylantiradi.

Ishlab chiqarish texnologiyasi va kelajakdagi istiqbollar

Qurilmaning tuzilishi to‘rtta o‘ta o‘tkazuvchan o‘tkazgichni o‘z ichiga oladi. Ulardan ikkitasi magnit maydonini o‘lchash uchun xizmat qilsa, qolgan ikkitasi skanerlash jarayonida sensor holatini boshqarish va uning sezgirligini aniq sozlash imkonini beradi. Mutaxassislar ushbu texnologiyaning ishlab chiqarishdagi qulayliklarini ham alohida taʼkidlashmoqda.

Xususan, datchiklarni bevosita kremniy plastinalarida mikrosxemalar ishlab chiqarishga yaqin usullar yordamida tayyorlash mumkin. Birgina texnologik sikl davomida potensial ravishda yuzlab shunday qurilmalarni chiqarishga erishiladi, tayyor va yaroqli datchiklar ulushi esa deyarli 90 foizni tashkil etadi.

Kelgusida bu kabi ishlanmalar nafaqat kvant materiallarini tadqiq etishda, balki murakkab uch o‘lchamli mikro tuzilmalar ichida to‘laqonli o‘ta o‘tkazuvchan elektronika yaratishda muhim qadam bo‘lishi kutilmoqda. Bu esa o‘z navbatida yanada ixcham va yuqori sezgir kvant o‘lchash asboblarini yaratish yo‘lini ochib beradi.