Senzor revoluționar descoperit: măsurarea în timp real a defectelor materialelor!

Senzor revoluționar descoperit: măsurarea în timp real a defectelor materialelor!

Pe 15 octombrie 2025, oamenii de știință de la Universitatea Humboldt din Berlin au prezentat o metodă nouă pentru măsurarea precisă a defectelor din rețelele cristaline. Această dezvoltare ar putea avea implicații de anvergură pentru tehnologia materialelor utilizate în aplicații moderne, cum ar fi cipurile de computer și punctele cuantice. Identificarea și controlul impurităților din rețeaua cristalină este esențială, deoarece atomii lipsă din structura rețelei pot prinde electroni și sarcini electrice, ducând la zgomot electromagnetic nedorit. Universitatea Humboldt din Berlin raportează că grupul de cercetare „Integrated Quantum Photonics” împreună cu „Joint Lab Diamond Nanophotonics” de la Institutul Ferdinand Braun sub conducerea Prof. Dr. Tim Schröder au dezvoltat această tehnologie inovatoare.

Provocarea de a localiza capcanele de încărcare pe scara dimensiunii atomice a fost abordată cu un senzor nou proiectat. Acest lucru exploatează defectele rețelei cristaline, în special combinația dintre două locuri libere și un atom străin, cunoscut sub numele de centrul de culoare. Centrele de culoare au capacitatea de a acționa ca senzori pentru a analiza eficient proprietățile materialului. Noul senzor permite detectarea precisă a sarcinilor electrice individuale și garantează astfel o monitorizare în timp real care permite măsurători la intervale de până la o milioneme de secundă.

Aplicații și semnificație

Cercetarea a fost publicată recent în revista Nature Communications, subliniind relevanța sa științifică. Sensibilitatea specifică a senzorului la câmpurile electrice deschide noi posibilități pentru oamenii de știință din materialele din era cuantică. Prin introducerea centrului de culoare într-un diamant artificial, modificările de culoare ale luminii pot fi folosite pentru a localiza capcanele de încărcare. Acest lucru ar putea promova progrese semnificative în dezvoltarea și analiza materialelor în stare solidă.

Tehnologia a fost brevetată atât în ​​Germania, cât și în SUA, un semn al interesului internațional pentru această cercetare. Dr. Gregor Pieplow și Cem Güney Torun au jucat un rol cheie în dezvoltarea senzorului, al cărui potențial este subliniat în mod deosebit pentru aplicații viitoare în diverse domenii tehnologice. Munca echipei evidențiază legătura profundă dintre știința materialelor și fotonica cuantică și ar putea avea implicații ω de anvergură pentru tehnologia digitală.

Într-un moment în care accentul se pune tot mai mult pe eficiența și fiabilitatea materialelor, această dezvoltare este un pas important înainte. Localizarea cu precizie a defectelor în rețelele cristaline ar putea ajuta la optimizarea performanței tehnologiilor existente și la dezvoltarea altora noi.

Pentru mai multe detalii despre această cercetare revoluționară, vă rugăm să vizitați science-online.org.