Магнитные датчики размером меньше спичечной головки уже умеют ловить слабые поля — например, от сердца или далёкой планеты. Но чтобы сделать их ещё чувствительнее, приходится идти на компромисс: увеличишь одну деталь — потеряешь в другой. Внутри датчика есть крошечные туннельные переходы (мостики, по которым течёт ток) и концентраторы магнитного потока — металлические пластинки, которые собирают поле, как воронка собирает воду.

Проблема в том, что чем больше таких мостиков, тем шире зазор между пластинками, и воронка собирает поле хуже. Авторы статьи придумали, как посчитать этот компромисс заранее. Они смоделировали поведение датчика на компьютере и вывели простую формулу, которая связывает размеры деталей с чувствительностью. Формула основана на магнитном сопротивлении — аналоге электрического сопротивления, но для магнитного потока.

Теперь инженеры могут быстро подбирать параметры датчика под конкретную задачу — не перебирая сотни вариантов вручную. Такие сверхчувствительные и компактные магнитометры нужны для космических зондов, которые измеряют магнитные поля планет, и для носимых устройств, следящих за работой сердца или мозга.