Studiul fizicienilor vorbește despre centrele de culoare în diamant - defecte punctuale în dielectricii transparente
Se formează centre de culoare vacante de azotimpurități de azot, care se află lângă carbonul absent din diamant. Senzorul folosește polarizarea optică și citirea nucleară, precum și un protocol de impulsuri cu frecvență radio cu doi cuanți pentru a urmări precesia de spin nucleară a azotului-14.
Amintiți-vă că senzorii de rotație sau giroscoapefolosit în mod obișnuit pentru navigație, inclusiv în mașini. În termeni comerciali, giroscoapele mecanice și sistemele microelectromecanice sunt utilizate în mod activ astăzi, noile metode includ și giroscoape cu rezonanță magnetică nucleară (RMN). Acești senzori au potențialul de a depăși dispozitivele comerciale în următorul deceniu datorită preciziei, fiabilității și miniaturizării lor.
Giroscoapele cu rotație nucleară se bazează pe centreculorile de azot liber (NV) în diamant și sunt analoge cu dispozitivele RMN pe bază de vapori capabile să funcționeze într-o gamă mai largă de condiții de mediu. Senzorul cu diamant poate funcționa ca un multisenzor, raportând câmpul magnetic, temperatura și tensiunea, servind în același timp ca referință de frecvență. Yarmola și colegii săi au arătat cum un giroscop RMN cu diamant oferă în mod direct informații despre stările de spin nuclear, fără a necesita cunoștințe precise despre frecvențele tranzițiilor de spin care sunt influențate de mediu. Pe viitor, datorită îmbunătățirilor, echipa de oameni de știință intenționează să creeze un astfel de dispozitiv care să poată fi folosit practic pentru navigație.
În configurația experimentală, echipa a instalatsenzor diamant, laser cu diodă verde, fotodetector, precum și toate componentele optice, pe o platformă rotativă, reglabilă cu ajutorul unui sistem specializat. Diamantul a susținut o placă monocristal de 400 µm grosime cu o concentrație de azot liber de 4 ppm.
Oamenii de știință au creat un câmp magnetic părtinitor cufolosind doi magneți inel de samariu-cobalt compensați cu temperatură și o lentilă de condensator asferică a fost folosită pentru a ilumina un diamant de 50 μm cu lumină laser verde de 80 mW pentru a colecta fluorescența locurilor libere de azot. Oamenii de știință au filtrat spectral fluorescența folosind un filtru trece-bandă și au concentrat-o pe unul dintre canalele unui fotodetector echilibrat. Apoi, au fost aplicate impulsuri de radiofrecvență pentru a controla spinul nuclear folosind un fir de cupru cu diametrul de 160 μm, plasat pe suprafața diamantului în apropierea focarului optic. Pentru a preveni zgomotul de câmp magnetic ambiental, echipa a plasat instalația, inclusiv diamante și magneți, în interiorul scuturilor magnetice din oțel cu conținut scăzut de carbon.
Citeste mai mult:
O „gaură neagră” uriașă a fost găsită în mijlocul Oceanului Pacific. Rețeaua se întreabă ce este
Rezerve mari de materie organică au fost descoperite din nou pe Marte. Oamenii de știință caută urme de viață
Scafandrii au găsit comorile legendarei „Insule de Aur”. Artefactele costă milioane de dolari