Исследователи из Института прикладной физики твердого тела им. Фраунгофера разработала алмазный датчик на основе лазера. В технологии задействуются квантовые дефекты в алмазе (NV-центры) для обнаружения магнитного поля.
NV-центр или азото-замещенная вакансия — 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. Количество света, исходящего от NV-центра, изменяется в зависимости от силы магнитного поля.
Этот эффект уже использовался инженерами и ранее, но в существующих решениях большая часть излучения теряется. Собирая весь свет, а не только малое его количество, можно фиксировать магнитное поле в десять раз точнее по сравнению с другими высокоточными методами.
Исследователи считают, что новая технология поможет улучшить методы измерения магнитного поля для картирования активности мозга и выявления его нарушений (для ранней диагностики болезни Альцгеймера и эпилепсии, например). Современные устройства для магнитоэнцефалографии очень чувствительны, но также громоздки, дороги в установке и требует работы при сверхнизких температурах с жидким гелием. А с помощью алмазно-лазерного датчика можно создать компактные устройства, которые будет работать при комнатной температуре.
Кроме того, технология пригодится в горной промышленности — высокоточное обнаружение магнитных полей поможет проводить разведку залежей полезных ископаемых.