L’étude des physiciens parle des centres de couleur dans les diamants – des défauts ponctuels dans les diélectriques transparents
Des centres de couleur de vacance d'azote sont formésimpuretés d'azote, qui sont à côté du carbone absent dans le diamant. Le capteur utilise une polarisation optique et une lecture nucléaire ainsi qu'un protocole d'impulsions radiofréquence à deux quantiques pour suivre la précession du spin nucléaire de l'azote-14.
Rappelons que les capteurs de rotation ou les gyroscopescouramment utilisé pour la navigation, y compris dans les voitures. En termes commerciaux, les gyroscopes mécaniques et les systèmes microélectromécaniques sont activement utilisés aujourd'hui, les nouvelles méthodes incluent également les gyroscopes à résonance magnétique nucléaire (RMN). Ces capteurs ont le potentiel de surpasser les appareils commerciaux au cours de la prochaine décennie en raison de leur précision, de leur fiabilité et de leur miniaturisation.
Les gyroscopes à spin nucléaire sont basés sur des centrescouleurs de la lacune d'azote (NV) dans le diamant et sont analogues aux dispositifs RMN à base de vapeur capables de fonctionner dans une plus large gamme de conditions environnementales. Le capteur en diamant peut fonctionner comme un multicapteur, signalant le champ magnétique, la température et la contrainte, tout en servant simultanément de référence de fréquence. Yarmola et ses collègues ont montré comment un gyroscope RMN au diamant fournit directement des informations sur les états de spin nucléaire sans nécessiter une connaissance précise des fréquences des transitions de spin qui sont influencées par l'environnement. À l'avenir, grâce à des améliorations, l'équipe de scientifiques a l'intention de créer un tel appareil pouvant être utilisé dans la pratique pour la navigation.
Dans le dispositif expérimental, l’équipe a installé un capteur au diamant, un laser à diode verte, un photodétecteur, ainsi que tous les composants optiques, sur une plate-forme rotative réglable par un système spécialisé.Le diamant supportait une plaquette monocristalline de 400 μm d’épaisseur avec une concentration de 4 ppm d’azote vide.
Les scientifiques ont créé un champ magnétique déplacé avecen utilisant deux aimants annulaires en samarium-cobalt compensés en température, et une lentille de condenseur asphérique a été utilisée pour éclairer un diamant de 50 m avec une lumière laser verte de 80 mW pour collecter la fluorescence des lacunes d'azote. Les scientifiques ont filtré spectralement la fluorescence à l'aide d'un filtre passe-bande et l'ont focalisée sur l'un des canaux d'un photodétecteur équilibré. Ensuite, des impulsions radiofréquence ont été appliquées pour contrôler le spin nucléaire à l'aide d'un fil de cuivre d'un diamètre de 160 µm, placé à la surface du diamant à proximité du foyer optique. Pour éviter le bruit du champ magnétique ambiant, l'équipe a placé la plate-forme, y compris le diamant et les aimants, à l'intérieur de boucliers magnétiques en acier à faible teneur en carbone.
Lire la suite:
Un énorme "trou noir" a été découvert au milieu de l'océan Pacifique. Le réseau se demande ce que c'est
De grandes réserves de matière organique ont à nouveau été découvertes sur Mars. Les scientifiques recherchent des traces de vie
Des plongeurs ont trouvé les trésors de la légendaire "île d'or". Les artefacts coûtent des millions de dollars