Štúdia fyzikov hovorí o farebných centrách v diamantoch - bodových defektoch v priehľadných dielektrikách
Vytvárajú sa farebné centrá voľného miesta dusíkanečistoty dusíka, ktoré sú vedľa neprítomného uhlíka v diamante. Senzor využíva optickú polarizáciu a jadrové odčítanie, ako aj dvojkvantový rádiofrekvenčný pulzný protokol na sledovanie jadrovej spinovej precesie dusíka-14.
Pripomeňme, že rotačné senzory alebo gyroskopybežne používané na navigáciu vrátane automobilov. Z komerčného hľadiska sa dnes aktívne využívajú mechanické gyroskopy a mikroelektromechanické systémy, medzi nové metódy patria aj gyroskopy nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR). Tieto senzory majú potenciál prekonať komerčné zariadenia v priebehu nasledujúceho desaťročia vďaka svojej presnosti, spoľahlivosti a miniaturizácii.
Nukleárne spinové gyroskopy sú založené na centráchfarby dusíkovej vakancie (NV) v diamante a sú analogické k zariadeniam NMR na báze pár, ktoré sú schopné pracovať v širšom rozsahu podmienok prostredia. Diamantový senzor môže fungovať ako multisenzor, hlási magnetické pole, teplotu a napätie, pričom súčasne slúži ako frekvenčná referencia. Yarmola a kolegovia ukázali, ako diamantový NMR gyroskop priamo poskytuje informácie o jadrových spinových stavoch bez toho, aby vyžadovali presné znalosti o frekvenciách spinových prechodov, ktoré sú ovplyvnené prostredím. V budúcnosti má tím vedcov vďaka vylepšeniam v úmysle vytvoriť také zariadenie, ktoré sa dá prakticky použiť na navigáciu.
V experimentálnom nastavení tím nainštaloval diamantový senzor, zelený diódový laser, fotodetektor, ako aj všetky optické komponenty na rotačnú platformu nastaviteľnú špecializovaným systémom.Diamant podporoval monokryštalickú doštičku s hrúbkou 400 μm s koncentráciou 4 ppm voľných miest dusíka.
Vedci vytvorili posunuté magnetické pole spomocou dvoch teplotne kompenzovaných samáriovo-kobaltových prstencových magnetov a asférickej kondenzorovej šošovky na osvetlenie 50 μm diamantu zeleným laserovým svetlom s výkonom 80 mW na zber fluorescencie z dusíkových voľných miest. Vedci spektrálne filtrovali fluorescenciu pomocou pásmového filtra a zamerali ju na jeden z kanálov vyváženého fotodetektora. Potom sa aplikovali rádiofrekvenčné impulzy na riadenie jadrového spinu pomocou medeného drôtu s priemerom 160 μm umiestneného na povrchu diamantu v blízkosti optického ohniska. Aby sa zabránilo hluku z okolitého magnetického poľa, tím umiestnil súpravu vrátane diamantu a magnetov do magnetických štítov z nízkouhlíkovej ocele.
Čítaj viac:
Uprostred Tichého oceánu sa našla obrovská „čierna diera“. Sieť sa pýta, čo to je
Na Marse boli opäť objavené veľké zásoby organickej hmoty. Vedci hľadajú stopy života
Potápači našli poklady legendárneho „ostrova zlata“. Artefakty stoja milióny dolárov