נוצר חיישן שדה מגנטי של יהלום. זה מדויק פי 10 משיטות סטנדרטיות

צוות חוקרים בראשות מכון פראונהופר לפיזיקה יישומית של מצב מוצק התפתח

חיישן יהלומים מבוסס לייזר. הטכנולוגיה משתמשת בפגמים קוונטיים ביהלום (מרכזי NV) כדי לזהות את השדה המגנטי.

מרכז NV או מקום פנוי בתחליפי חנקן הוא אחדמפגמים נקודתיים רבים ביהלום. הוא נוצר כאשר המבנה של סריג הגביש של המינרל מופרע. כאשר אטום פחמן מוסר מאתר סריג, המקום הפנוי שנוצר במקום זה קשור לאטום חנקן.

החוקרים מסבירים כי כמות האורהנובע ממרכז NV משתנה בהתאם לעוצמת השדה המגנטי. אפקט זה כבר נמצא בשימוש על ידי מדענים, אך במתקנים קיימים רוב הקרינה הזו אובדת. 

פריצת הדרך שלנו הייתה יצירת לייזר מפגמים.על ידי איסוף כל האור, לא רק כמות קטנה ממנו, נוכל לזהות את השדה המגנטי בצורה מדויקת פי 10 עם החיישן שלנו בהשוואה לשיטות העבודה המומלצות של היום.

אנדרו גרינטרי, פרופסור במכון הטכנולוגי המלכותי של מלבורן ואחד ממחברי המחקר

סכימה של מערך הניסוי.לייזר המשאבה (532 ננומטר) ולייזר הזריעה (710 ננומטר) משולבים עם מראה דיכרואית (DM) וממוקדים בנפרד לתוך המהוד. הלייזר הירוק נחסם על ידי מסנני חריץ של 532nm (NF). החיישנים לוכדים אור משודר (det1), אור מוחזר (det2) ופוטו-luminescence (det3). תמונה: Felix A. Hahl et al, Science Advances

חוקרים מאמינים כי הטכנולוגיה החדשהיעזור לשפר שיטות למדידת שדות מגנטיים כדי למפות את פעילות המוח ולזהות חריגות. מכשירי מגנטו-אנצפלוגרפיה נוכחיים הם רגישים מאוד, אך גם מגושמים, יקרים להתקנה ודורשים פעולה בטמפרטורות נמוכות במיוחד עם הליום נוזלי. 

מחברי המחקר החדש מאמינים כיבאמצעות חיישן לייזר יהלום, אתה יכול ליצור מכשירים קומפקטיים שיפעלו בטמפרטורת החדר. טכנולוגיה משתלמת תסייע בזיהוי מוקדם של מחלת אלצהיימר, אפילפסיה והפרעות מוח אחרות.

בנוסף, המכשיר יכול להיות שימושי בתעשיית הכרייה. לדוגמה, זיהוי דיוק גבוה של שדות מגנטיים יעזור לחקור מרבצי מינרלים.

תמונת שער: אוניברסיטת RMIT

קרא עוד:

המיתוס העיקרי על דינוזאורים הופרך: מדענים הבינו כיצד זוחלים השתלטו על כדור הארץ

לפני 350 מיליון שנה, משהו מוזר קרה לכדור הארץ: זה השפיע על יכולת המגורים

מצא חור ענק באוזון. הוא מסוכן ל-50% מאוכלוסיית העולם ונראה לעין כל השנה.