El estudio de los físicos habla de los centros de color en el diamante y de los defectos puntuales en los dieléctricos transparentes.
Se forman los centros de color de vacantes de nitrógenoimpurezas de nitrógeno, que están junto al carbono ausente en el diamante. El sensor utiliza polarización óptica y lectura nuclear, así como un protocolo de pulso de radiofrecuencia de dos cuánticos para rastrear la precesión del espín nuclear del nitrógeno-14.
Recuerde que los sensores de rotación o giroscopiosde uso común para la navegación, incluso en automóviles. En términos comerciales, los giroscopios mecánicos y los sistemas microelectromecánicos se utilizan activamente en la actualidad, los nuevos métodos también incluyen los giroscopios de resonancia magnética nuclear (RMN). Estos sensores tienen el potencial de superar a los dispositivos comerciales durante la próxima década debido a su precisión, confiabilidad y miniaturización.
Los giroscopios de espín nuclear se basan en centroscolores de la vacante de nitrógeno (NV) en el diamante y son análogos a los dispositivos de RMN basados en vapor capaces de operar en una gama más amplia de condiciones ambientales. El sensor de diamante puede funcionar como un multisensor, informando sobre el campo magnético, la temperatura y la tensión, al mismo tiempo que sirve como referencia de frecuencia. Yarmola y sus colegas demostraron cómo un giroscopio de RMN de diamante proporciona directamente información sobre los estados de espín nuclear sin requerir un conocimiento preciso de las frecuencias de las transiciones de espín que están influenciadas por el medio ambiente. En el futuro, gracias a las mejoras, el equipo de científicos tiene la intención de crear un dispositivo que pueda usarse prácticamente para la navegación.
En la configuración experimental, el equipo instalósensor de diamante, láser de diodo verde, fotodetector, así como todos los componentes ópticos, sobre una plataforma giratoria, ajustable mediante un sistema especializado. El diamante soportaba una oblea monocristal de 400 µm de espesor con una concentración de nitrógeno vacante de 4 ppm.
Los científicos han creado un campo magnético desplazado conutilizando dos imanes de anillo de samario-cobalto con compensación de temperatura, y una lente de condensador asférico se utilizó para iluminar un diamante de 50 μm con luz láser verde de 80 mW para recoger la fluorescencia de las vacantes de nitrógeno. Los científicos filtraron espectralmente la fluorescencia usando un filtro de paso de banda y la enfocaron en uno de los canales de un fotodetector balanceado. Luego, se aplicaron pulsos de radiofrecuencia para controlar el giro nuclear utilizando un alambre de cobre con un diámetro de 160 μm, colocado en la superficie del diamante cerca del foco óptico. Para evitar el ruido del campo magnético ambiental, el equipo colocó la plataforma, incluidos diamantes e imanes, dentro de escudos magnéticos de acero con bajo contenido de carbono.
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