Hirben.hu Hírben jók vagyunk! A hagyományos gyémántot évszázadok óta ékszernek tartjuk, de ma laboratóriumban növesztett gyémántok alkotják egy új kvantumtechnológiai hullám alapját. A kvantumgyémántok kristályszerkezetében mesterséges „hibákat”, úgynevezett nitrogén-hiányhelyeket hoznak létre, és ezek kvantumszinten rendkívül érzékenyen reagálnak a környezet változásaira. Ezek az úgynevezett NV-centrumok mágneses és elektromos mezőkre válaszolnak, és ezt a reakciót fénykibocsátás formájában lehet mérni. Emiatt a gyémánt nem dísztárgyként, hanem precíziós szenzorként működik.
A gyémánt ezzel számunkra korábban láthatatlan fizikai jeleket is képes „leolvasni”, mivel a kvantumspin-állapotok változásai fénykibocsátásban jelennek meg, amelyeket a szenzor érzékelni tud – idéz egy brit kutatót a Financial Times.
Mi az a „második kvantumforradalom”?
A kvantumfizika első nagy hulláma az elektronika, a lézerek és a szupravezetők megjelenését hozta el. Most azonban a tudósok azt mondják, hogy egy új korszak, egy „második kvantumforradalom” következik: nem csak értjük a kvantumjelenségeket, hanem kikényszerítjük és mérjük őket a gyakorlatban. Ez különösen a szenzorok területén fontos, amelyek a legapróbb fizikai jelenségeket képesek detektálni.
Ez a váltás nem elméleti játék: a gyémánt alapú szenzorok már olyan tereken is extrém érzékenyek, mint a magyarországi kutatókkal is vizsgált NV-centerek, amelyek már a biológiai és geofizikai paraméterek mérésére is alkalmasak.
Hogyan működnek ezek az ultrarapida érzékelők?
A gyémántban lévő nitrogén-hiányhelyek úgy viselkednek, mint egy nagyon finoman hangolt iránytű: külső mágneses vagy elektromos mezőre reagálnak, és ez a reakció fénykibocsátással mérhetővé válik.
„Gondoljunk úgy erre, mint egy mágnes-érzékelőre, ahol a gyémánt maga a precíziós detektor” – magyarázta egy kutató. Ez azt jelenti, hogy a jel akkor is mérhető, ha a változás rendkívül kicsi.
Ez a technológia nem csak nagy laborokban működik: a gyémánt kvantumszenzorok szobahőmérsékleten és környezeti nyomáson is működnek, ami nagy előnyt jelent a gyakorlatban.
Mire lehet használni a kvantumgyémántokat?
A kvantumgyémánt szenzorok több potenciális alkalmazási területet is megnyitnak:
[…]
A teljes cikk megtekintéséhez és tovább olvasásához KATTINTSON IDE!
*Tisztelt Olvasó! Amennyiben a cikk tartalma módosult vagy sértő elemeket tartalmaz, kérjük jelezze számunkra info@net-front.hu e-mail címen!