Atklāts revolucionārs sensors: materiālu defektu mērīšana reāllaikā!

Atklāts revolucionārs sensors: materiālu defektu mērīšana reāllaikā!

2025. gada 15. oktobrī Berlīnes Humbolta universitātes zinātnieki prezentēja jaunu metodi kristāla režģu defektu precīzai mērīšanai. Šai attīstībai varētu būt tālejoša ietekme uz materiālu tehnoloģiju, ko izmanto mūsdienu lietojumos, piemēram, datoru mikroshēmās un kvantu punktos. Piemaisījumu identificēšana un kontrole kristāla režģī ir ļoti svarīga, jo trūkstošie atomi režģa struktūrā var notvert elektronus un elektriskos lādiņus, kā rezultātā rodas nevēlams elektromagnētiskais troksnis. Berlīnes Humbolta universitāte ziņo, ka "Integrētās kvantu fotonikas" pētniecības grupa kopā ar "Joint Lab Diamond Nanophotonics" Ferdinanda Brauna institūtā prof. Dr. Tima Šrēdera vadībā izstrādāja šo novatorisko tehnoloģiju.

Problēma par lādiņu slazdu atrašanu atomu lieluma skalā ir atrisināta ar jaunizveidotu sensoru. Tas izmanto kristāla režģa defektus, īpaši divu vakanču un sveša atoma, kas pazīstams kā krāsu centrs, kombināciju. Krāsu centriem ir iespēja darboties kā sensori, lai efektīvi analizētu materiāla īpašības. Jaunais sensors ļauj precīzi noteikt atsevišķus elektriskos lādiņus un tādējādi garantē reāllaika uzraudzību, kas ļauj veikt mērījumus ar intervālu līdz sekundes miljonajai daļai.

Pielietojumi un nozīme

Pētījums nesen tika publicēts žurnālā Nature Communications, uzsverot tā zinātnisko nozīmi. Sensora īpašā jutība pret elektriskajiem laukiem paver jaunas iespējas materiālu zinātniekiem kvantu laikmetā. Ieviešot krāsu centru mākslīgā dimantā, gaismas krāsas izmaiņas var izmantot, lai lokalizētu lādiņu slazdus. Tas varētu veicināt ievērojamu progresu cietvielu materiālu izstrādē un analīzē.

Tehnoloģija ir patentēta gan Vācijā, gan ASV, kas liecina par starptautisko interesi par šo pētījumu. Dr. Gregor Pieplow un Cem Güney Torun spēlēja galveno lomu sensora izstrādē, kura potenciāls ir īpaši uzsvērts nākotnes lietojumiem dažādās tehnoloģiju jomās. Komandas darbs izceļ dziļo saikni starp materiālu zinātni un kvantu fotoniku, un tam varētu būt tālejoša ω ietekme uz digitālajām tehnoloģijām.

Laikā, kad arvien lielāka uzmanība tiek pievērsta materiālu efektivitātei un uzticamībai, šī attīstība ir nozīmīgs solis uz priekšu. Precīza kristāla režģu defektu noteikšana varētu palīdzēt optimizēt esošo tehnoloģiju veiktspēju un izstrādāt jaunas.

Lai iegūtu plašāku informāciju par šo revolucionāro pētījumu, lūdzu, apmeklējiet vietni science-online.org.