De studie van de natuurkundigen spreekt over kleurcentra in diamantpuntdefecten in transparante diëlektrica
Stikstofvacature kleurcentra worden gevormdonzuiverheden van stikstof, die naast de afwezige koolstof in de diamant zitten. De sensor gebruikt optische polarisatie en nucleaire uitlezing, evenals een twee-quantum radiofrequentiepulsprotocol om de nucleaire spin-precessie van stikstof-14 te volgen.
Bedenk dat rotatiesensoren of gyroscopenvaak gebruikt voor navigatie, ook in auto's. In commerciële termen worden mechanische gyroscopen en micro-elektromechanische systemen tegenwoordig actief gebruikt, nieuwe methoden omvatten ook nucleaire magnetische resonantie (NMR) gyroscopen. Deze sensoren hebben het potentieel om de komende tien jaar beter te presteren dan commerciële apparaten vanwege hun nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en miniaturisatie.
Kernspingyroscopen zijn gebaseerd op centrakleuren van stikstofvacature (NV) in diamant en zijn analoog aan op damp gebaseerde NMR-apparaten die in een breder scala van omgevingsomstandigheden kunnen werken. De diamantsensor kan functioneren als een multisensor, die magnetisch veld, temperatuur en spanning meldt, terwijl hij als frequentiereferentie dient. Yarmola en collega's lieten zien hoe een diamanten NMR-gyroscoop direct informatie geeft over kernspintoestanden zonder nauwkeurige kennis van de frequenties van spinovergangen die worden beïnvloed door de omgeving. In de toekomst wil het team van wetenschappers, dankzij verbeteringen, zo'n apparaat maken dat praktisch kan worden gebruikt voor navigatie.
In de experimentele opstelling installeerde het teamdiamantsensor, groene diodelaser, fotodetector, evenals alle optische componenten, op een roterend platform, verstelbaar met behulp van een gespecialiseerd systeem. De diamant ondersteunde een 400 µm dikke monokristallijne wafer met een stikstofvacatureconcentratie van 4 ppm.
Wetenschappers hebben een verplaatst magnetisch veld gecreëerd metmet behulp van twee temperatuurgecompenseerde samarium-kobalt ringmagneten en een asferische condensorlens om een 50 m diamant te verlichten met 80 mW groen laserlicht om fluorescentie te verzamelen van stikstofvacatures. De wetenschappers filterden de fluorescentie spectraal met behulp van een banddoorlaatfilter en focusten deze op een van de kanalen van een gebalanceerde fotodetector. Vervolgens werden radiofrequentiepulsen toegepast om de kernspin te regelen met behulp van een koperdraad met een diameter van 160 m, geplaatst op het oppervlak van de diamant nabij de optische focus. Om omgevingsgeluid van het magnetische veld te voorkomen, plaatste het team de rig, inclusief diamant en magneten, in magnetische schilden van koolstofarm staal.
Lees verder:
Midden in de Stille Oceaan is een enorm "zwart gat" gevonden. Het netwerk vraagt zich af wat het is
Op Mars werden opnieuw grote voorraden organisch materiaal ontdekt. Wetenschappers zoeken naar sporen van leven
Duikers hebben de schatten van het legendarische "Eiland van Goud" gevonden. Artefacten kosten miljoenen dollars