Archer Materials Limited ha costruito un microsistema di risonanza di spin elettronico pulsato integrato in un singolo chip ("p-ESR"), con il suo partner di ricerca Ecole Polytechnique Federale de Lausanne ("EPFL") in Svizzera. Archer e l'EPFL intendono utilizzare il microsistema p-ESR per eseguire misurazioni complesse che coinvolgono la potenziale manipolazione dello spin elettronico dei materiali quantistici 12CQ di Archer. Le misurazioni saranno in corso per tutto il CY2024.

La miniaturizzazione e la sensibilità allo spin degli elettroni del microsistema p-ESR consente inoltre ad Archer di esplorare le opportunità di sviluppo di sensori quantistici, spettrometri avanzati e dispositivi analitici. Il microsistema p-ESR è un minuscolo dispositivo integrato progettato per rilevare e analizzare il comportamento degli elettroni non accoppiati, che potenzialmente trasportano informazioni quantistiche sugli spin, nei materiali su scala molto ridotta. Misura 0,7 mm2 e comprende componenti di circuito integrato come micro bobine, amplificatori, filtri e miscelatori, che lavorano insieme per rilevare e amplificare i segnali legati al comportamento degli elettroni non accoppiati.

Sono necessarie innovazioni significative per progettare, sviluppare e costruire un microsistema p-ESR operativo. Il chip p-ESR è prodotto con una tecnologia SiGe BiCMOS da 130 nm (IHP SG13G2Cu). Questo fa seguito alla ricerca e allo sviluppo da parte di Archer e dell'EPFL sul rilevamento degli spin di elettroni nei suoi materiali quantistici, utilizzando chip ESR a onda continua ("cw-ESR") costruiti con transistor ad alta mobilità di elettroni ("HEMT") e tecnologia di semiconduttori complementari a ossido di metallo ("CMOS").

La nuova tecnologia dei chip p-ESR rappresenta un progresso significativo rispetto ai chip HEMT e CMOS, sia nel design che nella funzionalità. I dettagli tecnici del design, della caratterizzazione e del funzionamento del chip p-ESR saranno resi pubblici come articolo scientifico pre-print in un repository ad accesso aperto questa settimana.