Създаден е свръхчувствителен магнитометър с помощта на квантови диамантени сензори

Изследователи от Института за приложна физика на твърдото тяло „Фраунхофер“ са разработили устройство за бързо измерване на магнитното поле. Устройството работи на базата на квантовите ефекти, възникващи в дефектите на диамантите. Технологията е подходяща за тестване свойствата на материалите, за употребата им в наноелектрониката и биомедицината.

Учените използват заместени с азот ваканти (NV центрове) в тънки диамантени филми за широкопрофилна магнитометрия. Това е един от дефектите, които се появяват, когато един от въглеродните атоми се отстрани от кристалната решетка на диаманта и получената „празнота“ се свърже с азот.

Разработената от инженерите измервателна уредба използва генератор на вълни с произволна форма (AWG). Той излъчва микровълново лъчение и използва лазер за записване на данните от измерването на магнитното поле с точност до наносекунда.

Специално за това устройство изследователите отглеждат квантови субстрати на базата на чист нелегиран диамант тип „IIa“ с ориентация 100 с дебелина 500 µm и площ 4 x 4 mm. Този субстрат е покрит с тънък слой, в който в близост до образеца се образуват NV центрове за използването на сензора.

Изследователите подчертават, че повечето съвременни методи за измерване на микроскопичните свойства на материалите изискват дълго време за измерване и големи експериментални съоръжения, често работещи при екстремни условия (вакуум и свръхниски температури). За разлика от тях предложеният метод за измерване може да се прилага при стайна температура.