Изследователи от Института за приложна физика на твърдото тяло „Фраунхофер“ са разработили устройство за бързо измерване на магнитното поле. Устройството работи на базата на квантовите ефекти, възникващи в дефектите на диамантите. Технологията е подходяща за тестване свойствата на материалите, за употребата им в наноелектрониката и биомедицината.

Учените използват заместени с азот ваканти (NV центрове) в тънки диамантени филми за широкопрофилна магнитометрия. Това е един от дефектите, които се появяват, когато един от въглеродните атоми се отстрани от кристалната решетка на диаманта и получената „празнота“ се свърже с азот.

Разработената от инженерите измервателна уредба използва генератор на вълни с произволна форма (AWG). Той излъчва микровълново лъчение и използва лазер за записване на данните от измерването на магнитното поле с точност до наносекунда.

Специално за това устройство изследователите отглеждат квантови субстрати на базата на чист нелегиран диамант тип „IIa“ с ориентация 100 с дебелина 500 µm и площ 4 x 4 mm. Този субстрат е покрит с тънък слой, в който в близост до образеца се образуват NV центрове за използването на сензора.

Изследователите подчертават, че повечето съвременни методи за измерване на микроскопичните свойства на материалите изискват дълго време за измерване и големи експериментални съоръжения, често работещи при екстремни условия (вакуум и свръхниски температури). За разлика от тях предложеният метод за измерване може да се прилага при стайна температура.