Otkriven revolucionarni senzor: mjerenje nedostataka materijala u stvarnom vremenu!

Otkriven revolucionarni senzor: mjerenje nedostataka materijala u stvarnom vremenu!

Dana 15. listopada 2025., znanstvenici sa Sveučilišta Humboldt u Berlinu predstavili su novu metodu za precizno mjerenje defekata u kristalnim rešetkama. Ovaj bi razvoj mogao imati dalekosežne implikacije na tehnologiju materijala koji se koriste u modernim aplikacijama kao što su računalni čipovi i kvantne točke. Identificiranje i kontrola nečistoća u kristalnoj rešetki je kritično jer atomi koji nedostaju u strukturi rešetke mogu uhvatiti elektrone i električne naboje, što rezultira neželjenim elektromagnetskim šumom. Sveučilište Humboldt u Berlinu izvještava da je istraživačka grupa “Integrated Quantum Photonics” zajedno s “Joint Lab Diamond Nanophotonics” na Institutu Ferdinand Braun pod vodstvom prof. dr. Tima Schrödera razvila ovu inovativnu tehnologiju.

Izazov lociranja zamki naboja na ljestvici veličine atoma riješen je s novo dizajniranim senzorom. Ovo iskorištava nedostatke u kristalnoj rešetki, posebice kombinaciju dva prazna mjesta i stranog atoma, poznatog kao centar boje. Centri boja imaju sposobnost djelovati kao senzori za učinkovitu analizu svojstava materijala. Novi senzor omogućuje preciznu detekciju pojedinačnih električnih naboja i time jamči praćenje u stvarnom vremenu koje omogućuje mjerenja u intervalima do milijuntinke sekunde.

Primjene i značenje

Istraživanje je nedavno objavljeno u časopisu Nature Communications, naglašavajući njegovu znanstvenu važnost. Specifična osjetljivost senzora na električna polja otvara nove mogućnosti znanstvenicima za materijale u kvantnom dobu. Uvođenjem središta boje u umjetni dijamant, promjene boje u svjetlu mogu se koristiti za lokalizaciju zamki naboja. To bi moglo potaknuti značajan napredak u razvoju i analizi materijala u čvrstom stanju.

Tehnologija je patentirana u Njemačkoj i SAD-u, što je znak međunarodnog interesa za ovo istraživanje. Dr. Gregor Pieplow i Cem Güney Torun odigrali su ključnu ulogu u razvoju senzora, čiji se potencijal posebno ističe za buduće primjene u različitim tehnološkim područjima. Rad tima naglašava duboku vezu između znanosti o materijalima i kvantne fotonike i mogao bi imati dalekosežne ω posljedice za digitalnu tehnologiju.

U vrijeme kada je fokus sve više na učinkovitosti i pouzdanosti materijala, ovaj razvoj je važan korak naprijed. Precizno lociranje defekata u kristalnim rešetkama moglo bi pomoći u optimiziranju performansi postojećih tehnologija i razvoju novih.

Za više pojedinosti o ovom revolucionarnom istraživanju posjetite science-online.org.