NPL, Universidad Tecnológica y Grafénica de Chalmers, han demostrado la estabilidad a largo plazo del chip Hall cuántico de epigrafeno, lo que representa un paso clave para permitir que los usuarios finales mantengan sus propios estándares de resistencia

La unidad SI de resistencia se realiza en NPL utilizando un dispositivo de efecto Hall cuántico. Investigaciones recientes sobre dispositivos de grafeno han permitido que el efecto Hall cuántico se realice tanto a campos magnéticos más bajos como a temperaturas más altas. conservando al mismo tiempo precisiones de parte por mil millones. Los hallazgos detallados se publican en una edición reciente de Metrologia .

NPL, en colaboración con Oxford Instruments, está desarrollando un estándar primario de resistencia de sobremesa que incorpora un dispositivo de efecto Hall cuántico de grafeno y un comparador de corriente criogénica en el mismo criostato. con el fin de proporcionar un sistema compacto y fácil de operar para laboratorios de metrología.

La colaboración a largo plazo entre NPL, Universidad Tecnológica y Grafénica de Chalmers, ha dado lugar a un gran avance en las muestras de grafeno. El grafeno epitaxial (epigrafeno) se ha cultivado en carburo de silicio y tiene un mejor rendimiento a temperaturas más altas y un campo magnético más bajo de lo que era posible anteriormente. En terminos practicos, también ha eliminado el difícil proceso de ajustar la densidad del portador y significa que el sistema de 'mesa' se puede calentar y enfriar de nuevo y la meseta permanece donde está establecida sin la intervención del usuario.

NPL, La Universidad Tecnológica de Chalmers y el instituto nacional de metrología de Suecia (RISE) han demostrado la calidad y estabilidad metrológicas de este tipo de dispositivos durante hasta dos años.

JT Jansen de NPL explica la importancia de este trabajo:"Una de las aspiraciones de la metrología cuántica es entregar estándares primarios directamente a los usuarios finales. El grafeno epitaxial nos ha permitido demostrar cadenas de trazabilidad significativamente más cortas y mediciones más precisas". con un equipo más preciso y compacto. Este es un cambio radical en la capacidad y un desarrollo emocionante ".

Sergey Kubatkin de la Universidad Tecnológica de Chalmers explica más:"Con las nuevas definiciones de ciertas unidades dentro del Sistema Internacional de Unidades (SI) que entraron en vigencia desde el 20 de mayo de 2019, Los dispositivos Hall cuánticos basados ​​en epigrafeno se utilizan para difundir no solo las unidades eléctricas, sino también otros estándares que se basan en mediciones eléctricas, como la unidad de masa, el kilogramo ".

Amer Ali, El CEO de Graphensic resume el desarrollo:"Nos hemos enfrentado a serios desafíos en todos los aspectos de la fabricación de estos dispositivos para llegar al nivel en el que estamos hoy, poder ofrecer dispositivos comerciales para productos que operan en aplicaciones de la vida real ".

Ziad Melhem, El Gerente de Desarrollo Comercial Estratégico de Oxford Instruments NanoScience dijo:"Este es un logro emocionante de los socios al demostrar el uso exitoso del material de grafeno para permitir una nueva solución comercial innovadora y llave en mano en un sistema de medición estándar cuántico compacto y de sobremesa para la resistencia".