Алмазный датчик магнитного поля

19.07.2022

Группа исследователей под руководством Института прикладной физики твердого тела Фраунгофера разработала алмазный датчик на основе лазера. Технология использует квантовые дефекты в алмазе (NV-центры) для обнаружения магнитного поля.

NV-центр или азото-замещенная вакансия - это один из многочисленных точечных дефектов алмаза. Он формируется при нарушении строения кристаллической решетки минерала. При удалении атома углерода из узла решетки образовавшаяся вакансия в этом месте связывается с атомом азота. Исследователи объясняют, что количество света, поступающего от NV-центра, меняется в зависимости от силы магнитного поля. Этот эффект уже используется учеными, но в существующих установках большая часть такого излучения теряется.

"Нашим прорывом было создание лазера по дефектам. Собирая весь свет, а не только небольшое его количество, мы можем обнаруживать магнитное поле в 10 раз точнее с помощью нашего датчика по сравнению с передовой современной практикой", - говорит Эндрю Гринтри, профессор Мельбурнского Королевского Технологического Института и один из авторов исследования.

Лазер накачки (532 нм) и затравочный лазер (710 нм) объединены с дихроическим зеркалом (DM) и фокусируются отдельно в резонатор. Зеленый лазер блокируется 532-нм режекторными фильтрами (NF). Датчики фиксируют прошлый свет (det1), отраженный свет (det2) и фотолюминисценцию (det3).

Новая технология поможет улучшить методы измерения магнитного поля для картирования активности мозга и выявления нарушений. Современные устройства для магнитоэнцефалографии очень чувствительны, но также громоздки, дороги в установке и требуют работы при сверхнизких температурах с жидким гелием.

С помощью алмазнолазерного датчика можно создать компактные устройства, которые будут работать при комнатной температуре.

Доступная технология поможет в раннем выявлении заболевания Альцгеймера, эпилепсии и других нарушений работы мозга. Кроме того, устройство может пригодиться в горной промышленности. К примеру, высокоточное обнаружение магнитных полей поможет проводить разведку залежей полезных ископаемых.

<< Назад: Наушники, полностью поглощающие посторонние шумы 19.07.2022

>> Вперед: Электромобиль Hyundai IONIQ 6 18.07.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Магниты помогают в любви 09.07.2016 Исследователи из Техасского университета A&M опросили 120 студентов на предмет романтических отношений: насколько они близки с партнером, насколько их тянет друг к другу, насколько им хорошо от того, что они вместе, и т. д.; необходимо добавить, что речь шла не только о текущих отношениях, но и о тех, которые недавно закончились - в этом случае, очевидно, измеряли силу ностальгии. Перед опросом всем участникам эксперимента дали "поиграть в кубики": они должны были складывать и разбирать разные конструкции из прямоугольных блоков. Фокус же был в том, что одним студентам давали блоки, которые притягивались друг к другу, другим - которые отталкивались друг от друга, наконец, третьим давали простые, не магнитные "кубики". Те, кому достались притягивающиеся блоки, говорили о более тесных отношениях, о верности, об обязательствах перед другим, и вообще отношения были им более в радость, нежели тем, кому достались отталкивающиеся или ненамагниченные "кубики". (В последних двух группах, кстати говоря, никакой разницы в восприятии собственных любовных отношений не было.) Опыт повторили немного позже, с большим числом участников и только с двумя видами блоков, притягивающимися и простыми. Результат оказался тот же, хотя и с нюансами: если сила притяжения - не к магниту, а к партнеру - усилилась, то радость от отношений и преданность другому ослабли; авторы работы объясняют это перипетиями в личной жизни, случившимися у студентов по ходу учебы. Все мы знаем, что про влюбленных говорят, будто их "тянет друг к другу, как магнитом". По мнению психологов, в случае с настоящими магнитами влечение к партнеру усиливалось как раз потому, что и "любовь", и "магниты" и "притяжение" ассоциативно связаны, и социальный прайминг, заключенный в метафоре любви как магнита, срабатывал, когда настоящий магнит оказывался в руках.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026