Ученые создали двухмерный квантовый датчик с огромными возможностями

Команда физиков из Кембриджского университета сообщила о прорыве в области квантового обнаружения. Ученые показали, как дефекты в кристаллическом шестиугольном нитриде бора могут использоваться в качестве мощных датчиков комнатной температуры, способных регистрировать векторное магнитное поле в нанохах. Открытие приближает нас к более практичным и универсальным квантовым технологиям.

До настоящего времени наномиальная квантовая магнитометрия в местных условиях была возможна только при использовании вакансии с азотом в алмазной сетке (NV Center). Несмотря на свою эффективность, этот метод не лишен недостатков. В частности, этот NV -центр представляет собой равномерный датчик с ограниченным диапазоном динамического обнаружения магнитного поля. Устройство, созданное группой Кембриджских ученых, не имеет этих ограничений, пишет Science Daily. Это большой датчик магнитного поля с большим динамическим диапазоном.

Гексагональный нитрид Борена (HBN) представляет собой двухмерный материал, похожий на графен, который можно разделить на слои толщиной всего на несколько атомов. Дефекты в решетке HBN поглощают и испускают видимый свет таким образом, чтобы это было чувствительно к местным магнитным условиям, что делает его идеальным кандидатом для создания квантовых сенсорных устройств.

Ученые изучают реакцию на дефекты HBN на изменения в магнитном поле, используя метод для оптического обнаружения магнитно -резонансной томографии. Благодаря тщательному мониторингу реакции спина и объединив ее с подробным анализом динамики проблемы с фотоном, команда смогла выявить основные оптические скорости системы и их связь с симметрией дефекта, а также то, как эта комбинация приводит к стабильному и отъездно датчику магнитного поля.

«Этот датчик может открыть путь для изучения магнитных явлений в новых материалах или с более высоким пространственным разрешением, чем предыдущее», — говорит Ханна Стерн, исследовательская группа.