En diamantmagnetfältsensor har skapats. Det är 10 gånger mer exakt än standardmetoder

En forskargrupp ledd av Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics har utvecklat

Tekniken använder kvantdefekter i diamanten (NV-centra) för att detektera ett magnetfält.

NV centrum eller kväverubstituerad vakans är enfrån många punktdefekter i diamant. Det bildas när strukturen hos mineralens kristallgitter störs. När en kolatom avlägsnas från ett gitterställe är den resulterande vakansen på denna plats associerad med en kväveatom.

Forskarna förklarar att mängden ljus som kommer från NV-centret varierar beroende påmagnetfältsstyrkor.Den används redan av forskare, men i befintliga installationer går det mesta av denna strålning förlorad. 

Vårt genombrott var skapandet av en laser från defekter.Genom att samla in allt ljus, inte bara en liten mängd av det, kan vi detektera magnetfältet 10 gånger mer exakt med vår sensor jämfört med dagens bästa praxis.

Andrew Greentry, professor vid Royal Melbourne Institute of Technology och en av författarna till studien

Schema för experimentuppställningen.Pumplasern (532 nm) och frölasern (710 nm) kombineras med en dikroisk spegel (DM) och fokuseras individuellt in i resonatorn. Den gröna lasern blockeras av 532nm notch-filter (NF). Sensorerna fångar transmitterat ljus (det1), reflekterat ljus (det2) och fotoluminescens (det3). Bild: Felix A. Hahl et al, Science Advances

Forskare tror att den nya teknikenkommer att bidra till att förbättra metoder för att mäta magnetfält för att kartlägga hjärnaktivitet och identifiera avvikelser. Nuvarande magnetoencefalografianordningar är mycket känsliga, men också skrymmande, dyra att installera och kräver drift vid ultralåga temperaturer med flytande helium. 

Det tror författarna till den nya studienmed en diamantlasersensor kan du skapa kompakta enheter som fungerar i rumstemperatur. Prisvärd teknik kommer att hjälpa till att tidigt upptäcka Alzheimers sjukdom, epilepsi och andra hjärnsjukdomar.

Dessutom kan enheten vara användbar inom gruvindustrin. Till exempel kommer högprecisionsdetektering av magnetfält att hjälpa till att utforska mineralfyndigheter.

Omslagsbild: RMIT University

Läs mer:

Huvudmyten om dinosaurier har vederlagts: forskare har förstått hur reptiler tog över planeten

För 350 miljoner år sedan hände något konstigt med jorden: det påverkade beboeligheten

Hittade ett stort ozonhål. Det är farligt för 50 % av världens befolkning och är synligt året runt.