Studija fizičara govori o centrima boja u dijamantima - točkastim nedostacima u prozirnim dielektricima
Formiraju se centri boja za praznine dušikanečistoće dušika, koje su pored odsutnog ugljika u dijamantu. Senzor koristi optičku polarizaciju i nuklearno očitavanje, kao i dvokvantni radiofrekvencijski pulsni protokol za praćenje precesije nuklearnog spina dušika-14.
Podsjetimo da senzori rotacije ili žiroskopiobično se koristi za navigaciju, uključujući i automobile. U komercijalnom smislu, danas se aktivno koriste mehanički žiroskopi i mikroelektromehanički sustavi, nove metode uključuju i žiroskope nuklearne magnetske rezonancije (NMR). Ovi senzori imaju potencijal nadmašiti komercijalne uređaje tijekom sljedećeg desetljeća zbog svoje točnosti, pouzdanosti i minijaturizacije.
Nuklearni spin žiroskopi temelje se na centrimaboje praznine dušika (NV) u dijamantu i analogni su NMR uređajima na bazi para koji mogu raditi u širem rasponu okolišnih uvjeta. Dijamantni senzor može funkcionirati kao multisenzor, izvještavajući o magnetskom polju, temperaturi i naprezanju, dok služi kao referentna frekvencija. Yarmola i suradnici pokazali su kako dijamantni NMR žiroskop izravno pruža informacije o stanjima nuklearnog spina bez potrebe za preciznim poznavanjem frekvencija prijelaza spina na koje utječe okolina. U budućnosti, zahvaljujući poboljšanjima, tim znanstvenika namjerava stvoriti takav uređaj koji se može praktično koristiti za navigaciju.
U eksperimentalnom postavljanju tim je instalirao dijamantni senzor, zeleni diodni laser, fotodetektor, kao i sve optičke komponente, na rotirajuću platformu podesivu specijaliziranim sustavom.Dijamant je podržavao monokristalnu pločicu debljine 400 μm s koncentracijom slobodnih radnih mjesta dušika od 4 ppm.
Znanstvenici su stvorili pristrano magnetsko polje skoristeći dva temperaturno kompenzirana samarij-kobalt prstenasta magneta, a asferična kondenzatorska leća korištena je za osvjetljavanje dijamanta od 50 μm sa 80 mW zelenog laserskog svjetla kako bi se prikupila fluorescencija dušikovih slobodnih mjesta. Znanstvenici su spektralno filtrirali fluorescenciju pomoću pojasnog filtra i fokusirali je na jedan od kanala uravnoteženog fotodetektora. Zatim su primijenjeni radiofrekvencijski impulsi za kontrolu nuklearnog spina pomoću bakrene žice promjera 160 μm, postavljene na površinu dijamanta u blizini optičkog fokusa. Kako bi spriječio buku ambijentalnog magnetskog polja, tim je postavio opremu, uključujući dijamant i magnete, unutar magnetskih štitova od niskougljičnog čelika.
Čitaj više:
Ogromna "crna rupa" pronađena je usred Tihog oceana. Mreža se pita što je to
Na Marsu su ponovno otkrivene velike rezerve organske tvari. Znanstvenici traže tragove života
Ronioci su pronašli blago legendarnog "Otoka zlata". Artefakti koštaju milijune dolara