| Zugriffsnummer | 45299 |
| Dokumenttyp | Zeitschriftenartikel |
| Peer Review | mit Peer Review |
| Sprache | Englisch |
| Titel | Traceably calibrated scanning Hall probe microscopy at room temperature |
| Autor(in); Institution |
Gerken, Manuela; 2.5, Halbleiterphysik und Magnetismus, PTB-Braunschweig
Solignac, Aurélie; SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, CEA Saclay, FRANCE
Momeni Pakdehi, Davood; 2.5, Halbleiterphysik und Magnetismus, PTB-Braunschweig
Manzin, Alessandra; Instituto Nazionale di Ricerca Metrologica, Torino, ITALY
Weimann, Thomas; 2.4, Quantenelektronik, PTB-Braunschweig
Pierz, Klaus; 2.5, Halbleiterphysik und Magnetismus, PTB-Braunschweig
Sievers, Sibylle; 2.5, Halbleiterphysik und Magnetismus, PTB-Braunschweig
Schumacher, Hans Werner; 2.5, Halbleiterphysik und Magnetismus, PTB-Braunschweig
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| Quelle/Jahr | Journal of Sensors and Sensor Systems: 9 (2020), 2, 391 - 399 |
| ISSN | 2194-8771 (PRINT) ; 2194-878X (ONLINE) |
| DOI | |
| Verlag | Göttingen: Copernicus Publications |
| Zusammenfassung | Fabrication, characterization and comparison of gold and graphene micro- and nanoscale Hall sensors for room temperature scanning magnetic field microscopy applications are presented. The Hall sensors with active areas from 5 µm down to 50 nm were fabricated by electron-beam lithography. The calibration of the Hall sensors in an external magnetic field revealed a sensitivity of 3.2 mV A-1 T-1 ± 0.3 % for gold and 1615 V A-1 T-1 ± 0.5 % for graphene at room temperature. The gold sensors were fabricated on silicon nitride cantilever chips suitable for integration into commercial scanning probe microscopes, allowing scanning Hall microscopy (SHM) under ambient conditions and controlled sensor-sample distance. The height-dependent stray field distribution of a magnetic scale was characterized using a 5 μm gold Hall sensor. The uncertainty of the entire Hall-sensor-based scanning and data acquisition process was analyzed, allowing traceably calibrated SHM measurements. The measurement results show good agreement with numerical simulations within the uncertainty budget. |
| Kostenfreier Zugang | Open Access Gold |
| Rechteinformation | CC BY 4.0 ; Creative Commons Attribution 4.0 License |
| Themenbereich der Metrologie | Elektrizität und Magnetismus |
| Förderinformationen (1) |
Förderername: European Commission (EC)
Förderer ID: 0000 0001 2242 8989 Förderer ID Typ: ISNI Förderprogramm: EMPIR 2015 SI Broader Scope Titel der Förderung: 15SIB06: NanoMag: Nano-scale traceable magnetic field measurements Förderungsnummer: 15SIB06 |
| Förderinformationen (2) |
Förderername: European Commission (EC)
Förderer ID: 0000 0001 2242 8989 Förderer ID Typ: ISNI Förderprogramm: EMPIR 2018 SI Broader Scope Titel der Förderung: 18SIB07: GIQS: Graphene impedance quantum standard Förderungsnummer: 18SIB07 |
| Förderinformationen (3) |
Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderer ID: 0000 0001 2096 9829 Förderer ID Typ: ISNI Förderprogramm: Excellence Strategy Titel der Förderung: EXC-2123: Quantum Frontiers Förderungsnummer: 390837967 |
Zitierung
Gerken, M., Solignac, A., Momeni Pakdehi, D., Manzin, A., Weimann, T., Pierz, K., Sievers, S., & Schumacher, H. W. (2020). Traceably calibrated scanning Hall probe microscopy at room temperature. Journal of Sensors and Sensor Systems, 9(2), 391–399. https://doi.org/10.5194/jsss-9-391-2020