SHRiMp

Lo SHRIMP è un magnetometro che combina funzionamento a temperatura ambiente, alta frequenza di lavoro e semplicità di implementazione, rendendolo utile per svariate applicazioni. Il limite di sensibilità di questo strumento risulta pari o migliore di quello del presente stato dell’arte dei magnetometri, mentre Il principio di lavoro è basato sulla modulazione di campo solitamente usata per la misura di risonanze di spin elettronico. Per migliorare la sensibilità, il materiale magnetico può essere accoppiato ad un risuonatore. Si tratta di uno strumento risonante, che quindi opera ad una determinata frequenza, che però può essere facilmente cambiata agendo sul campo magnetizzante. Le frequenze di lavoro tipiche sono dalla decina di MHz fino al GHz.

La rivelazione di campi magnetici molto deboli è una continua sfida tecnologica, motivata dalle numerose applicazioni dei magnetometri. I magnetometri più sensibili esistenti sono gli SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) e i SERF (Spin-Exchange Relaxation Free), e si basano rispettivamente su giunzioni superconduttive e su atomi alcalini. Nel caso dello SHRIMP, un campo esterno viene rivelato grazie al fatto che causa una rapida variazione della frequenza di risonanza elettronica indotta da un campo statico. L’aggiunta di un risuonatore permette di ridurre notevolmente il rumore di rivelazione, ma ha la controindicazione di imporre una frequenza minima di lavoro (intorno alle decine di MHz).

I vantaggi principali dello SHRIMP sono:

• • possibilità di operare a temperatura ambiente, a differenza degli SQUID che invece necessitano di temperature criogeniche;
  • a differenza dei SERF, la sensibilità è indipendente dalle dimensioni fisiche;
  • l’impedenza di ingresso non deve necessariamente essere 50 Ω.