AILINCOM логотипі AILINCOM
Наномагнитометр на базе hBN для комнатных условий
Cursus

Cursus

2025 ж. 30 мам.
Основная категория
Ғылыми зерттеулер және әзірлемелер · Биотехнологиялар
Дополнительные
Экология және қоршаған орта · Жасыл технологиялар

Наномагнитометр на базе hBN для комнатных условий

Наномагнитометр на базе hBN для комнатных условий

Учёные из Кембриджа создали сенсор на основе дефектов в hBN, способный обнаруживать векторные магнитные поля на наноуровне при комнатной температуре, открывая новые возможности в квантовой sensing-тех

CursusНаномагнитометр на базе hBN для комнатных условий

Учёные из Кембриджского университета совершили прорыв в области квантовых сенсоров, продемонстрировав использование спиновых дефектов в гексагональном боронитриде (hBN) в качестве мощных сенсоров, способных обнаруживать векторные магнитные поля в условиях комнатной температуры на наноуровне. Опубликованные в журнале Nature Communications результаты знаменуют собой важный шаг к созданию более практичных и универсальных квантовых технологий.

«Квантовые сенсоры позволяют выявлять мельчайшие вариации различных физических величин. В магнитометрии такие сенсоры позволяют визуализировать токи и магнетизацию в материалах на наноуровне, что способствует открытию новых физических явлений и функциональных свойств», — отметил доктор Кармем Гилардони, со-автор исследования из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. «Этот проект выводит возможности квантовых сенсоров на новый уровень, используя hBN — материал, который не только подходит для наномасштабных приложений, но и предоставляет новые возможности по сравнению с существующими технологиями».

На сегодняшний день для магнитометрии на наноуровне при комнатных условиях используют дефект NV-центров в алмазе. Несмотря на их мощь, эти сенсоры имеют ограничения, связанные с их фундаментальной фотонической природой. В частности, NV-центры являются односторонними сенсорами с ограниченной динамической дальностью для обнаружения магнитных полей. В отличие от них, разработка сенсора на базе hBN, выполненная командой в Кембридже, лишена этих ограничений и обладает возможностью многовекторного обнаружения магнитных полей с большим диапазоном.

Работа исследовательской группы продемонстрировала потенциал этого нового сенсора и предоставила механизмное понимание факторов, определяющих его преимущества. В частности, учёные выяснили, что низкая симметрия дефектов и случайные показатели их возбуждённого состояния отвечают за широкий динамический диапазон и возможность определения направления магнитного поля.

hBN — двуматериал, аналогичный графену, который можно легко очищать до нескольких атомных слоёв. Атомные дефекты внутри кристаллической решётки этого материала поглощают и испускают видимый свет, чувствительный к локальным магнитным условиям, что делает его идеальной платформой для квантового сенсоринга.

В рамках исследования команда использовала метод оптически обнаруженной магнитной резонансной спектроскопии (ODMR) для анализа реакции дефектов hBN на изменение магнитных полей. Детальный анализ динамики фотонного излучения позволил выявить оптические скорости системы и их связь с симметрией дефекта, что в совокупности обеспечивает стабильность и универсальность магнитного сенсора.

«ODMR — не новая техника, — отметил доктор Симоне Эйзагирре Баркер, со-автор статьи. — Но наша работа показывает, что сенсоры на базе hBN позволяют применять этот метод в совершенно новых ситуациях. Это открывает перспективы для визуализации магнитных явлений и наноматериалов на ранее недоступных масштабах».

По словам профессора Ханны Стерн, которая руководила исследованием вместе с профессором Мете Атахурэ, благодаря двумерной природе материала возможно достигнуть атомарного уровня пространственного разрешения. «Это позволит создавать карты магнитных полей с невероятной точностью, что ранее было недостижимо», — подчеркнула она.

0 —

Пікірлер (0)

Ыстық

Qnap бейнеөндіріс үшін жаңа NAS құрылғыларын таныстырды

2026 ж. 02 қаз.02.10.26 · 0 реакция

Tesla 30 млрд доллар көлемінде несиелік желілер ашты

2026 ж. 02 қаз.02.10.26 · 0 реакция

Әуе тасымалдары өсіп келеді, бірақ жаңа ережелер нарықты қиындатып отыр

2026 ж. 01 қаз.01.10.26 · 0 реакция
Ұсынылған
Бұлтты есептеу

Qnap бейнеөндіріс үшін жаңа NAS құрылғыларын таныстырды

Qnap бейнеөндіріс міндеттеріне арналған және жоғары жылдамдықтағы деректерді беру үшін USB4 порттарымен жабдықталған үш жаңа NAS жүйесін ұсынды. Бұл құрылғылар әртүрлі қосылу режимдерін қолдайды және үлкен сыйымдылықтағы қатқыл дискілер мен SSD-лерді пайдалануға арналған.

Қаржылық талдау

Tesla 30 млрд доллар көлемінде несиелік желілер ашты

Tesla табыстың төмендеуі мен күрделі шығындардың өсуі аясында ірі инвестицияларды қаржыландыру үшін 30 миллиард долларлық несиелік желілер ашты. Жаңа келісім компанияның бизнеске қысым күшейген жағдайда қаржылық мүмкіндіктерін кеңейтеді.

Көлік логистикасы

Әуе тасымалдары өсіп келеді, бірақ жаңа ережелер нарықты қиындатып отыр

Әуе тасымалдары логистиканың барған сайын маңызды бөлігіне айналуда, әсіресе теңіз тасымалдарының тұрақсыздығы аясында. Алайда, әуе жүкқұжаттарын рәсімдеудің жаңа ережелері нарық қатысушылары үшін қосымша қиындықтар мен тәуекелдер туғызуда.