Учени създадоха двуизмерен квантов сензор с огромни възможности
Екип от физици от Университета в Кеймбридж заяви за пробив в региона на квантовото детектиране. Учените демонстрираха по какъв начин недостатъци в кристалната решетка на хексагонален боров нитрид могат да се употребяват като мощни датчици на стайна температура, способни да записват векторно магнитно поле в наномащаб. Откритието ни приближава до по-практични и универсални квантови технологии.
Досега наномащабната квантова магнитометрия при стайни условия бе допустима единствено при потребление на заместена с азот вакантност в диамантената решетка (NV център). Въпреки своята успеваемост, тази техника не е лишена от дефекти. По-конкретно, този NV-център е едноосен датчик с стеснен динамичен обсег на разкриване на магнитното поле. Устройството, основано от групата учени от Кеймбридж, няма тези ограничавания, написа Science Daily. То съставлява многоосов датчик за магнитно поле с огромен динамичен обсег.
Хексагоналният борен нитрид (hBN) е двуизмерен материал, сходен на графена, който може да бъде разграничен на пластове с дебелина единствено няколко атома. Дефектите в решетката на hBN гълтам и излъчват забележима светлина по метод, който е сензитивен към локалните магнитни условия, което го прави съвършен претендент за основаване на квантови сензорни устройства.
Учените изследват реакцията на флуоресценцията на дефектите в hBN към измененията в магнитното поле, като употребяват техника за оптично разкриване на магнитния резонанс. Чрез деликатно наблюдаване на спиновата реакция и комбинирането ѝ с обстоен разбор на динамичността на фотонната емисия екипът съумя да разкрие главните оптични скорости на системата и връзката им със симетрията на дефекта, както и по какъв начин тази композиция води до постоянен и повсеместен датчик за магнитно поле.
„ Този датчик би могъл да отвори пътя за проучване на магнитните феномени в новите материали или с по-висока пространствена разграничителна дарба от досегашната “, споделя Хана Стърн, съръководител на изследователския екип.
