Получены кристаллы сверхчистого синтетического алмаза для квантовой сенсорики
Ученые Центра радиофотоники и СВЧ технологий НИЯУ МИФИ получили и исследовали кристаллы сверхчистого синтетического алмаза, искусственно обогащенные углеродом-13. Это один из изотопов углерода, ядро атома которого содержит шесть протонов и семь нейтронов. Изотоп сравнительно редкий — на него приходится примерно 1,1 процент всего природного углерода на Земле. В ходе проведенного исследования были получены кристаллы алмазов, покрытые эпитаксиальными (наращенными) слоями, полностью состоящими из углерода-13.
Задачей ученых было изучение взаимодействий атомов углерода-13 с азотно-вакансионными центрами. Так называют особый дефект, который встречается в алмазах. Вообще говоря, алмаз — это чистый углерод, однако даже в монокристаллах алмазов могут встречаются точенные дефекты, когда один атом углерода замещается атомом азота, а в соседнем узле кристаллической решетке одного атома углерода просто не хватает — вместо него имеется «вакансия». Вот такое сочетание атома азота с «вакансией» в кристаллической решетке алмаза и называется азотно-вакансионным центром или NV-центром.
Важнейшая особенность NV-центра заключается в том, что его флюоресценция меняется в зависимости от малейшего изменения действующих на него физических полей, причем этот эффект наблюдается даже при комнатной температуре. Специалисты считают, что азотно-вакансионные центры в алмазах использованы в качестве сенсоров для измерения слабых магнитных полей, а также температуры с высоким (нанометровым) пространственным разрешением. Теоретически существует возможность с их помощью детектировать одиночные электронные и даже ядерные спины на нанометровых расстояниях. В перспективе это может привести к созданию нового направления сенсорики на основе ядерного магнитного резонанса — спектроскопии наноразмерных образцов.
В ходе проведенных в НИЯУ МИФИ исследований были изучены особенности флуоресценции ансамблей, состоящие из атомов углерода-13 и одиночных NV-центров в экспериментальных образцах. На основе выполненных исследований предложен метод векторной магнитометрии, реализуемой с помощью одиночной спиновой системы, включающей один атом изотопа углерода и один азотно-вакансионный центр, прием атом углерода-13 расположен в третьей координационной сфере относительно азотно-вакансионного дефекта (условно говоря — над ним).
В данной систем, благодаря сверхтонкому взаимодействию электронного и ядерного спинов, имеет место зависимость энергетических уровней комплекса от азимутального угла, регистрация которой позволяет осуществлять полную векторную магнитометрию.
Полученные результаты могут быть в ближайшем времени использованы для построения прототипов сенсоров магнитного поля сверхвысокого разрешения. Подобные сенсоры будут обладать чувствительностью на уроне 1 нТл/Гц1/2 при пространственном разрешении ~ 10 нм и <1 пТл/Гц1/2 при пространственном разрешении около 10 мкм. Исключительно важным является то обстоятельство, что такие измерения можно проводить при комнатных температурах. В частности, на основе полученных результатов в рамках программы развития отечественного научного приборостроения планируется разработка измерительного комплекса для сканирующей квантовой магнитометрии.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи из МИЭМ ВШЭ и ИПКОН РАН разработали новую математическую модель мониторинга, которая позволяет фиксировать источник опасных подземных вибраций в реальном времени. Технология поможет снизить риск повреждения зданий, дорог и другой инфраструктуры рядом с карьерами и шахтами.
На севере Австралии живет паук с весьма необычными охотничьими повадками. Он возводит «конструкцию», которая работает как древнее метательное оружие. Добыча взлетает над землей, а потом запутывается в паучьей сети. Такая тактика охоты, по-видимому, применяется лишь по отношению к конкретному виду муравьев.
До недавних пор обмеление Каспия после 1991 года списывали на глобальное потепление. Авторы новой научной работы опровергли эту гипотезу: 63 процента падения уровня приходится на некий неизвестный фактор. Причем попытки выяснить его природу вряд ли можно назвать успешными.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Интригующие испытания высотного ракетного двигателя Raptor Vacuum для корабля Starship, верхней ступени сверхракеты Илона Маска, парадоксальны. Его работа на уровне моря уже сама по себе загадка. Ведь, по классическим представлениям, высотные двигатели на уровне моря корректно не работают. А сопло RaptorVAC на наземном стенде извергает реактивную струю без всяких признаков нарушения работы. Как такое может быть?
В нижних и верхних слоях Урана астрономы впервые зарегистрировали угарный газ и циановодород. Новые данные указали на то, что недра планеты могут быть значительно обогащены кислородом. Это открытие поможет разрешить давнюю загадку о том, сформировался ли Уран иначе, чем его ближайший сосед Нептун, или их образование шло по схожему сценарию.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно