Odkrit revolucionarni senzor: merjenje napak v materialu v realnem času!

Odkrit revolucionarni senzor: merjenje napak v materialu v realnem času!

15. oktobra 2025 so znanstveniki na Humboldtovi univerzi v Berlinu predstavili novo metodo za natančno merjenje napak v kristalnih mrežah. Ta razvoj bi lahko imel daljnosežne posledice za tehnologijo materialov, ki se uporabljajo v sodobnih aplikacijah, kot so računalniški čipi in kvantne pike. Prepoznavanje in nadzorovanje nečistoč v kristalni mreži je ključnega pomena, ker lahko manjkajoči atomi v strukturi rešetke ujamejo elektrone in električne naboje, kar povzroči neželen elektromagnetni šum. Humboldtova univerza v Berlinu poroča, da je raziskovalna skupina "Integrated Quantum Photonics" skupaj s "Joint Lab Diamond Nanophotonics" na Inštitutu Ferdinand Braun pod vodstvom prof. dr. Tima Schröderja razvila to inovativno tehnologijo.

Izziv lociranja pasti naboja na lestvici velikosti atomov je bil obravnavan z novo zasnovanim senzorjem. To izkorišča napake v kristalni mreži, zlasti kombinacijo dveh prostih mest in tujega atoma, znanega kot barvno središče. Barvni centri lahko delujejo kot senzorji za učinkovito analizo lastnosti materiala. Novi senzor omogoča natančno detekcijo posameznih električnih nabojev in tako zagotavlja spremljanje v realnem času, ki omogoča meritve v intervalih do milijoninke sekunde.

Aplikacije in pomen

Raziskava je bila nedavno objavljena v reviji Nature Communications, kar je poudarilo njen znanstveni pomen. Specifična občutljivost senzorja na električna polja odpira nove možnosti za materialne znanstvenike v kvantni dobi. Z uvedbo barvnega središča v umetni diamant lahko barvne spremembe svetlobe uporabimo za lokalizacijo pasti naboja. To bi lahko spodbudilo pomemben napredek pri razvoju in analizi trdnih materialov.

Tehnologija je bila patentirana v Nemčiji in ZDA, kar je znak mednarodnega zanimanja za te raziskave. Dr. Gregor Pieplow in Cem Güney Torun sta odigrala ključno vlogo pri razvoju senzorja, katerega potencial je posebej poudarjen za prihodnje aplikacije na različnih tehnoloških področjih. Delo ekipe poudarja globoko povezavo med znanostjo o materialih in kvantno fotoniko ter bi lahko imelo daljnosežne ω posledice za digitalno tehnologijo.

V času, ko se vedno bolj osredotočamo na učinkovitost in zanesljivost materialov, je ta razvoj pomemben korak naprej. Natančno lociranje napak v kristalnih mrežah bi lahko pomagalo optimizirati delovanje obstoječih tehnologij in razviti nove.

Za več podrobnosti o tej prelomni raziskavi obiščite science-online.org.