Алмазная пыль легла в основу недорогих и эффективных датчиков магнитного поля

Москва, 14:56, 11 Сен 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Инженеры Калифорнийского университета Беркли создали устройство, значительно снижающее потребность в энергии у датчиков магнитного поля. Они могут произвести революцию в измерении этого явления.

Аппарат состоит из алмазов с вкраплениями азота, сообщает sciencedaily.com. Новый датчик может заменить существующие детекторы магнитного поля. Лучшие устройства данной отрасли громоздкие, работают при высоких температурах и стоят десятки тысяч долларов, отмечает Доминик Лабановски, помогавший в исследовании.

«Наш прибор подходит для многих отраслей: от навигации и медицины поиска природных ресурсов», — добавил специалист.

Выводы проекта, проведенного под руководством Сайефа Салахуддина и при участии специалистов Университета Огайо, представлены в Science Advances. Каждый раз, измеряя магнитное поле, алмазный датчик должен получить дозу микроволнового излучения в 1-10 Вт для обеспечения чувствительности. Такой мощности достаточно, чтобы расплавить электронные компоненты. Исследователи нашли способ воздействовать на алмазы микроволнами в 1000 раз слабее, что позволяет встроить их в устройства, вроде мобильных телефонов.

Бомбардируя алмазы азотным газом, можно выбить часть углеродных атомов. Получающиеся при этом азото-замещенные вакансии (АЗВ) имеют уникальные свойства, хорошо известные ученым. Они подходят для использования в мощных датчиках, но редко применяются из-за потребности в большом количестве энергии для считывания данных. Исследователи решили проблему, поместив алмазные нанокристаллы с тысячами АЗВ в каждом на пленку из мультиферроика. Новый материал намного эффективнее передает в них микроволны.

«Мы значительно снизили энергопотребление, сделав систему доступной для реалистичных проектов», — отметил Лабановски.

Так, по мнению автора, технология в будущем может привести к уменьшению аппарата МРТ, сейчас занимающего целую комнату, примерно до размеров шлема. Датчики также подойдут для установки на самолеты и дроны, занимающиеся поиском ценных металлов. Исследователи планируют продолжить совершенствовать систему и расширять области использования АЗВ.