في غرفة سندان الألماس، يضغط الضغطُ المادةَ كما لو كانت مدفونة على عمق مئات الكيلومترات داخل الأرض. داخل هذه الغرفة تعمل مستشعرات دقيقة من الألماس — مراكز لونية تستجيب للموجات الميكروية وتكشف عن المجالات المغناطيسية ودرجة الحرارة المحيطة. لكن إيصال الموجات الميكروية إلى المستشعر عبر الفجوة الضيقة بين الألماسات يشبه إدخال إشارة راديو من ثقب المفتاح.
قام مؤلفو الدراسة بنحت شق ضيق في جزء من الغرفة — فنتج هوائي مصغّر يوجّه الموجات الميكروية مباشرة إلى المستشعر. قارنوه بسلك عادي: أصبحت الإشارة أقوى وأكثر انتظامًا عبر كامل منطقة العمل. وقد رفعوا الضغط خلال التجارب إلى 48 جيجا باسكال — أي ما يقارب نصف مليون ضغط جوي.
الآن يمكن مراقبة العديد من المستشعرات الموزعة على العينة في وقت واحد، ورؤية كيف يغيّر الضغط المادة في نقاط مختلفة. هذه خطوة نحو خرائط للمجالات المغناطيسية ودرجات الحرارة داخل المادة المضغوطة — مثل صورة للقوى الخفية التي تحكم المادة في أعماق الكواكب.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.11725
Nitrogen vacancy (NV) centers have been demonstrated as a useful tool in high pressure environments. However, the geometry and small working area of the diamond anvil cells (DACs) used to apply pressure present a challenge to effective delivery of microwave (mw) fields. We designed and characterized a novel slotted design for mw transmission to nitrogen-vacancy centers (NVs) in a diamond anvil cell via zero-field and in-field optically detected magnetic resonance (ODMR) measurements across pressures between 1 and 48 GPa. The mw fields experienced by NVs across the diamond culet was calculated from Rabi frequency and found to be higher and more uniform than those generated by an equivalent simple mw line, which will improve performance for wide-field, high-pressure measurements to probe spatial variations across samples under pressure.
ضغط 48 جيجا باسكال يعادل وزن عدة أفيال واقفة على عملة معدنية.