به گزارش خرید بک لینک، حسگرهایی از جنس الماس که برای تشخیص میدان مغناطیسی استفاده می شوند محدودیت های زیادی دارند، اخیرا سنسور کوانتومی از جنس الماس ساخته شده که بر این محدودیت ها غلبه کرده است.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، محققان دانشگاه RMIT تراشه سنسوری دو بُعدی کوانتومی با استفاده از نیترید بور شش ضلعی (HBN) ساختند که می تواند هم زمان ناهنجاری های دمایی و میدان مغناطیسی را در هر جهت تشخیص دهد. نتایج این پروژه در چارچوب مقاله ای با عنوان Multi-species optically addressable spin defects in a van der Waals material در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.
تا پیش از این، تراشه های سنسوری کوانتومی از جنس الماس هر چند که پلت فرم های خیلی قوی محسوب می شدند اما همیشه محدودیتی را هم به کاربر تحمیل می کردند. به صورتی که این حسگرها فقط می توانند زمینه های مغناطیسی را هنگام تراز بودن در جهت میدان تشخیص دهند. در صورت عدم تراز بودن، آنها نقاط کور بزرگی دارند. در نتیجه، مگنتومترهای ساخته شده از الماس باید حاوی سنسورهای مختلف در درجه های مختلف باشند.
این سبب افزایش دشواری عملکرد و در نتیجه، تطبیق ناپذیری در استفاده در کاربردهای مختلف می شود. علاوه بر این، ماهیت سفت و سخت و سه بُعدی حسگرکوانتومی به این مفهوم است که این سنسور جهت استفاده در نمونه هایی که کاملا صاف نیستند با محدودیت روبه رو می شوند.
برای حل این مشکل، ژان-فیلیپ تتین (از دانشگاه RMIT) و ایگور آهارونوویچ (از دانشگاه صنعتی سیدنی) پلتفرم سنسوری کوانتومی جدیدی با استفاده از HBN هستند. این کریستال های HBN از لایه هایی از ورق های ضخیم اتمی تشکیل شده و انعطاف پذیر هستند که به تراشه اجازه می دهد تا با شکل نمونه مورد مطالعه مطابقت داشته باشند و بسیار نزدیک به نمونه شوند.
نقص های مختلفی در ساختار HBN وجود دارد که پدیده های نوری مختلفی را بوجود می آورد. یک نقص مبتنی بر کربن که اخیراً کشف شده، میدان های مغناطیسی را از هر جهت تشخیص می دهد اما تابحال برای تصویربرداری مغناطیسی مورد استفاده قرار نگرفته است.
در کوشش برای تعیین ساختار این نقص ناشناس، این تیم آزمایش اندازه گیری ربی (Rabi) را انجام داد و نتایج را با نقص جای خالی که در HBN هم وجود داشت، مقایسه کرد. نقص جای خالی بور می تواند برای اندازه گیری دما در سطح کوانتومی استفاده گردد. از راه این مقایسه، آنها کشف کردند که این نقص جدید همان چیزی است که سنسور را برای تشخیص میدان های مغناطیسی از هر جهت مجهز می کند.
این گروه معتقداند که از این تکنولوژی میتوان برای سنسوری کوانتومی به منظور شناسایی خصوصیت های مغناطیسی در حوزه زمین شناسی بهره برد.

آموزش تكنولوژی توسعه صنعت