Китайские учёные создали сверхчувствительный магнитный сенсор размером с кожу человека

Сенсор размером с клетку кожи человека

Китайские учёные разработали новый магниторезистивный сенсор, который способен измерять магнитные поля с беспрецедентной точностью. Активная площадь устройства составляет всего 20×20 микрометров — это примерно размер клетки человеческой кожи. Такие компактные размеры делают сенсор идеальным для медицинских и лабораторных применений.

Рекордная чувствительность и минимальный уровень шума

Сенсор основан на эффекте Холла и способен фиксировать магнитные поля силой около 15,7 нанотесла на частоте 1 Гц. Уровень шума у устройства рекордно низкий. Это стало возможным благодаря использованию динамики спиновой текстуры, которая снижает шум на низких частотах и повышает точность измерений.

Обнаружение подводных объектов на больших расстояниях

Теоретически сенсор способен обнаруживать магнитные сигналы стального подводного катера на расстоянии до 500 метров. Однако учёные подчёркивают, что основное применение видят в медицине и лабораторных исследованиях.

Области применения и перспективы развития

Исследователи отмечают, что сенсор может использоваться для компактных магнитокардиографов и открывает новые возможности для измерения активности мозга. Кроме того, устройство подходит для высокоточной магнитной микроскопии. Многослойный синтетический ферримагнитный материал ускоряет динамику спиновых конфигураций, что может быть применено и в других магнитных материалах.

Научная значимость исследования

Работа опубликована в журнале Physical Review Applied и выполнена совместно Институтом физических наук Хэфэя и Институтом материаловедения Нинбо. Новый сенсор способен задать новые стандарты в технологиях магнитных датчиков и ускорить развитие медицинской диагностики.

Влияние этого изобретения на жизнь человека может быть значительным — устройство поможет в ранней диагностике заболеваний, точном измерении мозговой активности и создании новых систем безопасности. Этот маленький прибор имеет большое будущее.