วิธีใหม่ในที่การวัดสนามแม่เหล็กระดับอะตอมแห่งหนมีความแม่นยำดำเกิงไม่เพียง แม้ว่าขึ้นและยอมเท่านั้น แต่อีกต่างหากอยู่ด้านปีกเช่นกันได้รับการพัฒนาเพราะนักวิจัยที่ MITเครื่องมือใหม่นี้คงจะมีประโยชน์ในการใช้งานแห่งหนหลากหลายเช่นการทำแผนที่แรงกระตุ้นไฟฟ้าข้างในเซลล์ประสาทที่ไม่ผิดเผาไหม้สร้างรูปพรรณสัณฐานของวัสดุแม่เหล็กใหม่; จดหมายจัดแสดงความเห็นทางกายภาพ ในบทความโดยนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Yi-Xiang Liu อดีตนักศึกษาปริญญาโท Ashok Ajoy กับศาสตราจารย์ด้านวิชาวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์และวิศวกรรมศาสตร์ Paola Cappellaro

เทคนิคตรงนี้สร้างขึ้นบนบานแพลตฟอร์มแห่งพัฒนาแล้วเพื่อตรวจสอบสนามแม่เหล็กสถานที่มีความแม่นยำรุ่งเรืองโดยใช้ข้อบกพร่องเล็ก ๆ ในพิเชียรที่เรียกดุศูนย์ไนโตรเจน (NV)ข้อบกพร่องกลุ่มนี้ประกอบด้วยสองแห่งหนที่อยู่ติดกันแห่งไดอะแกรมของเพชร 19 ซึ่งเป็นระเบียบสรรพสิ่งอะตอมคาร์บอนที่ปรมาณูคาร์บอนหายไปเอ็ดในนั้นไม่ผิดแทนที่ด้วยปรมาณูไนโตรเจนและอื่น ๆ ที่ไม่ผิดปล่อยให้สูญสิ้นสิ่งนี้ทำเอาพันธะที่หายป่วยไปในโครงสร้างมีอิเล็กตรอนแห่งมีความรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ ในสภาพแวดล้อมของพวกเขาไม่ว่าจะเป็นทางกระแสไฟฟ้าแม่เหล็กหรือสะเก็ดไฟ

การใช้ NV ศูนย์รวมเดี่ยวก่อนหน้านี้มีความแม่นยำสูง ทว่าสามารถวัดเรื่องแปรปรวนเหล่านี้แห่งมิติเดียวโดยเกลี่ยให้สอดคล้องกับแกนเซ็นเซอร์แต่เพราะว่าบางแอปพลิเคชันเช่นงานแมปการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทอีกด้วยการวัดทิศทางที่แน่นอนสิ่งของแรงกระตุ้นการลั่นไกแต่ละครั้งมันจะมีประโยชน์ในการวัดองค์ประกอบด้านข้างของสนามแม่เหล็กด้วย

โดยหลักแล้ววิธีการนวชาตนี้จะแก้ปัญหานั้นได้เพราะว่าการใช้ออสซิลเลเตอร์ถัดลงมาที่ได้รับจากสปินนิวเคลียร์ของไนโตรเจนอะตอม 19ชิ้นส่วนด้านข้างสรรพสิ่งสนามที่จะวัดนัดพบนัดทิศทางสิ่งของ oscillator รองโดยงานเคาะออกข้างนอกแกนเล็กน้อยองค์ประกอบด้านข้างทำให้เกิดการโยกเยกที่คงอยู่เป็นความผันผวนสรรพสิ่งสนามเป็นระยะ ๆ ที่คล้องจองกับเซ็นเซอร์ดังนั้นการเปลี่ยนองค์ประกอบตั้งฉากดำรงฐานะรูปแบบของระลอกคลื่นที่วางบนการวัดสนามไฟฟ้าปฐมภูมิจากนั้นสิ่งนี้สามารถนฤมิตกลับทางเลขเพื่อกำหนดสัดส่วนขององค์ประกอบปีกข้าง แม่เหล็กแรงสูง

วิธีการนี้ให้ความแม่นยำยิ่งนักในมิติที่สองนี้เช่นเดียวกับในมิติแต่ต้น Liu อธิบายในขณะที่ยังคงชดใช้เซ็นเซอร์เดี่ยวอยู่ดังนี้รักษาความละเอียดอ่อนเชิงพื้นที่สรรพสิ่งระดับนานูนเพื่อที่จะอ่านผลลัพธ์นักวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์ confocal สะเก็ดไฟที่ใช้คุณสมบัติพิเศษของศูนย์ NV: พอสัมผัสกับประกายสีเขียวพวกเขาเปล่งแสงสีแดงไม่ก็เรืองแสงซึ่งความเข้มขึ้นอยู่สถานะการควงที่แน่นอนสรรพสิ่งพวกเขา.แกนกลาง NV เหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็น qubits ซึ่งเทียบเท่ากับดักการคำนวณควอนตัมของบิตที่ใช้ในการคำนวณปกติ

1C เราสามารถบอกสถานะการควงได้จากงานเรืองแสง 1D;หลิวอธิบาย1C; สมมติว่ามัน 19 มืด, 1D;เกิดฟลูออเรสนิกายเซนต์น้อยลง 1C; that19; s 18; one19;สถานะด้วยกันถ้า it19; s bright, that19; s 18; zero19;รัฐ 1D;เธอพูดว่า.1C ถ้าฟลูออเรสเซนซ์มีปริมาณอยู่ระหว่างนั้นตำแหน่งการหมุนจะอยู่ระหว่าง 18; zero19;และ 18; oneมันสมอง19; 1D;

เข็มสรรพสิ่งเข็มทิศแม่เหล็กอย่างง่ายบอกทิศทางสิ่งของสนามแม่เหล็ก ทว่าไม่พลังอำนาจอุปกรณ์แห่งหนมีสิงสู่บางเนื้อตัวสำหรับงานวัดสนามแม่เหล็กสามารถก่อสิ่งตรงข้ามได้เพราะการวัดความแรงสิ่งของ field19 อย่างแม่นยำณทิศทางคนเดียว แต่พวกเขาไม่ได้บ่งบอกอะไรเกี่ยวกับการแปะแนวโดยรวมของสนามหญ้านั้นข่าวสารทิศทางนั้นเป็นสิ่งที่หมู่ตรวจจับนวชาตไม่สามารถให้คว้า

ในหนทางใหม่ 1C; เข็มทิศ, 1D;Liu กล่าวว่า 1C อิฉันสามารถบอกได้แหวมันสิงสู่ที่ไหน 19 บ่งชี้ไปแห่งความสว่างสิ่งของฟลูออเรสเซนต์ 1D;และความผันแปรของความสว่างนั้นฟิลด์หลักจะถูกระบุโดยชั้นความสว่างโดยรวมที่มั่นคงอยู่ในขณะที่การโยกเยกต้นตอขึ้นจากการทุบสนามแม่เหล็กคลอดนอกจำใจจะปรากฏขึ้นเป็นรูปแบบสถานที่เหมือนคลื่นทั่วไปสิ่งของความสว่างนั้นซึ่งสามารถวัดได้อย่างเที่ยงตรง

แอปกำลังิเคชั่นที่น่าสนใจสำหรับเทคนิคนี้จักทำให้พิเชียร NV เป็นศูนย์รวมติดต่อกับเซลล์ประสาท Liu เสนอเมื่อเซลล์ลั่นไกการกระทำแห่งหนมีอำนาจในการกระตุ้นเซลล์อื่นกบิลควรจะตรวจหาไม่เช่น แต่ข้อความเข้มสรรพสิ่งสัญญาณ แม้ว่ายังทิศทางของเลี่ยนด้วยดังนั้นจึงสนับสนุนในการทำแผนที่การเชื่อมต่อด้วยกันดูแหวเซลล์ใดเป็นตัวกระตุ้นที่การทดสอบเครื่องมือแม่เหล็กใหม่ที่อาจเหมาะสำหรับงานจัดเก็บข้อมูลหรือการใช้งานอื่น ๆ หมู่ใหม่ควรเปิดใช้งานงานวัดเรื่องเบ็ดเตล็ดของสัดส่วนและแนวของสนามแม่เหล็กในเครื่องไม้เครื่องมือ

ซึ่งแตกต่างขนมจากระบบอื่น ๆจำเป็นจะต้องใช้อุณหภูมิที่ลุ่มมากแห่งการทำงานหมู่เซ็นเซอร์แม่เหล็กนวชาตนี้สมรรถทำงานก้าวหน้าที่อุณหภูมิห้องหับปกติ Liu กล่าวว่าทำให้สามารถชิงชัยตัวอย่างทางชีวภาพได้เพราะว่าไม่ทำให้เสียหาย

เทคโนโลยีเกี่ยวกับกระบวนการใหม่ตรงนี้มีให้บริการหลังจากนั้น1C; คุณสมรรถทำได้ลงคอตอนนี้ แม้ว่าเธอจำเป็นจะต้องใช้เวลาครู่ก่อนที่จะทำการทำให้เสมอเปรียบเทียบระบบ 1D;Liu กล่าวว่า

เพราะในเวลานี้ระบบจะทำการวัดเครื่องประกอบทั้งหมดแห่งแนวดิ่งฝาผนังของสนามแม่เหล็กเพียงนั้น1C; ในเวลานี้อิฉันแยกส่วนกอปรตามขวางหมดด้วยกันแค่นั้นอิฉันสมรรถ 19; t เจาะจงทิศทาง, 1D;ต้นหลิวว่าร้ายแต่งานมากขึ้นเครื่องประกอบมิติที่สามสามารถทำได้โดยงานเพิ่มพูนสนามไฟฟ้าตายตัวครอบครองวงกลมคำอธิบายเพิ่มเติม1C; ตราบใดที่อิฉันสมรรถทำให้เสมอเทียบฟิตัดทอน์คำอธิบายเพิ่มเติมนั้น 1D;เจ้าเอ็งบ่งบอกว่าอาจจะที่จะมีสิทธิ์ประกาศตรัยมิติครบแนวทางเกี่ยวพันการการแนะนำเบื้องต้น field19 และ 1C ประกอบด้วยแหล่วิธีในที่การก่อเช่นนั้น 1D;

Amit Finkler นักวิทยาศาสตร์ชราข้างเคมีฟิสิกส์สิ่งของสถาบัน Weizmann ที่อิสราเอลผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องพัวพันในที่ธุรกิจตรงนี้ 1C เสนอ 1C นี่ถือเอาว่างานค้นคว้าวิจัยสถานที่ประกอบด้วยคุณค่ารุ่งเรือง26;เขาทั้งหลายได้รับเนื้อความรวดเร็วต่อสนามไฟฟ้าตามขวางกับข้อความด่วน DC ด้วยว่าสนามหญ้าขนานซึ่งครอบครองแห่งหนน่าประทับใจและเป็นกำลังจิตใจเกี่ยวกับการใช้งานแน่นอน 1D;

Finkler มากขึ้น 1C ด้วยเหตุที่ผู้เขียนสลักอีกด้วยเส้นลายมือชนิดอ่อนน้อมนี่ครอบครองกรรมวิธีเริ่มแรกสู่แม่เหล็กไฟฟ้าเวกเตอร์ชั้นทุ่งนาพองเลี่ยนยังคงที่จะเหลือบเห็นว่าเทคนิคสิ่งของพวกเขาสมรรถใช้ประโยชน์กับดักแบบจริงอาทิเช่นโมเลกุลหรือไม่ก็ระบบสารควบแน่นหรือไม่ 1D;จะอย่างไรก็ตามนกเขากล่าวว่า 1C ข้อดีรวมความว่าแห่งขั้นผู้ซื้อ / ผู้บริโภคแห่งหนมีอำนาจสรรพสิ่งเทคนิคตรงนี้ฉันรู้สึกประทับใจอย่างมากกับถือสิทธิ์การสนับสนุนแจกใช้คืนและใช้เหล่าแนวทางนี้ในงานตั้งค่าการทดลองของฉันพร้อมด้วย 1D;