Группа исследователей под руководством Института прикладной физики твердого тела Фраунгофера разработала алмазный датчик на основе лазера. Технология использует квантовые дефекты в алмазе (NV-центры) для обнаружения магнитного поля.
NV-центр или азото-замещенная вакансия — это один из многочисленных точечных дефектов алмаза. Он формируется при нарушении строения кристаллической решётки минерала. При удалении атома углерода из узла решётки образовавшаяся вакансия в этом месте связывается с атомом азота.
Исследователи объясняют, что количество света, исходящего от NV-центра, изменяется в зависимости от силы магнитного поля. Этот эффект уже используется учеными, но в существующих установках большая часть такого излучения теряется.
Нашим прорывом было создание лазера из дефектов. Собирая весь свет, а не только небольшое его количество, мы можем обнаруживать магнитное поле в 10 раз точнее с помощью нашего датчика по сравнению с передовой современной практикой.
Эндрю Гринтри, профессор Мельбурнского королевского технологического института и один из авторов исследования
Исследователи полагают, что новая технология поможет улучшить методы измерения магнитного поля для картирования активности мозга и выявления нарушений. Современные устройства для магнитоэнцефалографии очень чувствительны, но также громоздки, дороги в установке и требует работы при сверхнизких температурах с жидким гелием.
Авторы нового исследования полагают, что с помощью алмазно-лазерного датчика можно создать компактные устройства, которые будет работать при комнатной температуре. Доступная технология поможет в раннем обнаружении болезни Альцгеймера, эпилепсии и других нарушений работы мозга.
Кроме того, устройство может пригодится в горной промышленности. Например, высокоточное обнаружение магнитных полей поможет проводить разведку залежей полезных ископаемых.
Изображение на обложке: RMIT University
Читать далее:
Опровергнут главный миф о динозаврах: ученые поняли, как рептилии захватили планету
350 млн лет назад с Землей происходило что-то странное: это повлияло на обитаемость
Найдена огромная озоновая дыра. Она опасна для 50% населения Земли и видна круглый год