Он отличает растяжение от сжатия и реагирует не только на статичную нагрузку, но и на вибрацию в реальном времени.
Ученые Университета Тохоку разработали способ встроить квантовый датчик прямо в микроэлектромеханическую систему (МЭМС), а не крепить его отдельным блоком. Работа опубликована в журнале Functional Diamond. МЭМС-устройства используют в микрофонах, акселерометрах и биосенсорах. Это крошечные механические структуры, размещенные на кристалле. Механическое напряжение может ухудшать их работу, снижать стабильность и ускорять износ. При этом установить отдельный датчик напряжения на такую миниатюрную конструкцию практически невозможно.
Команда из Тохоку предложила другое решение. Чувствительный элемент встроили непосредственно в механическую структуру МЭМС. Такой подход позволяет измерять механическое напряжение без отдельного внешнего датчика и не требует увеличивать размеры устройства.
В основе решения — азотно-вакансионный центр, или NV-центр: дефект в кристаллической решетке алмаза, где атом азота замещает атом углерода рядом с пустующим узлом решетки. Несмотря на то что это именно дефект, у него есть полезное квантовое свойство.
При облучении зеленым лазером NV-центр испускает красную флуоресценцию, а его электронный спин можно менять микроволнами: когда частота микроволн совпадает с резонансной частотой спина, интенсивность флуоресценции меняется. Этот эффект называется оптически детектируемым магнитным резонансом, или ODMR, и его резонансная частота чувствительна не только к магнитным полям, но и к температуре и механическому напряжению.
Источник: hi-tech.mail.ru