Алмазную пыль использовали для создания квантовых сенсоров

Алмаз известен своей исключительной прочностью и стабильностью, однако в его кристаллической структуре возможны дефекты, которые открывают путь к квантовым технологиям.

Одним из таких дефектов является NV-центр — сочетание атома азота и вакансионного участка в решётке углерода.

Как работают NV-центры

При облучении зелёным светом NV-центры излучают красное свечение, интенсивность которого зависит от внешних физических параметров, включая магнитное поле и температуру.

Это позволяет использовать их как высокоточные наноразмерные сенсоры для регистрации слабых сигналов на молекулярном уровне.

От промышленных отходов к нанотехнологиям

До недавнего времени для создания таких структур использовались дорогие монокристаллические алмазы, что ограничивало масштабирование технологии. Учёные из Австралии и Японии предложили альтернативу — переработку алмазной пыли, которая образуется как побочный продукт промышленности.

С помощью облучения и последующего нагрева в материале формируются NV-центры, превращающие его в функциональные квантовые нанодатчики.

Применение и перспективы

Разработанные сенсоры способны работать при комнатной температуре, что делает их удобными для практического применения вне лабораторий. Потенциальные области использования включают медицинскую диагностику, экологический мониторинг, навигационные системы и анализ химических процессов.

Исследователи продолжают работу над повышением стабильности и управляемости квантовых свойств материала для массового применения.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.