Un diminuto cristal mide temperatura y campo magnético a la vez exprés
Puntos diminutos que brillan en un material del grosor de un átomo funcionan como un nanotermómetro y un magnetómetro a la vez: el cambio de color de la luz indica la temperatura, y la respuesta a las ondas de radio, el campo magnético. Es como un grano de arena que sintiera el calor y apuntara al norte. Este sensor doble abrirá nuevas posibilidades en electrónica y tecnologías cuánticas.
Un diminuto defecto en un cristal de nitruro de boro se comporta como una lamparita indicadora. Al iluminarlo, brilla y el tono de esa luz depende de la temperatura: cuanto más calor, más rojo. Al mismo tiempo, si se irradia el defecto con microondas, su brillo comienza a parpadear al ritmo del campo magnético externo. La razón está en el espín del electrón, el análogo cuántico de un trompo, que cambia su rotación bajo la influencia del magnetismo. Así, una única fuente puntual informa independientemente sobre el calor (mediante el color) y el campo magnético (a través de las pulsaciones). El método se remonta a los trabajos de Раби sobre resonancia magnética, y los láseres modernos, inventados con la participación de Таунса, permitieron estudiar defectos individuales.
Resulta que este sensor es tan pequeño que puede colocarse en la punta de una fibra óptica: se obtiene un detector del grosor de un cabello, capaz de mirar dentro de un microchip en funcionamiento o en el interior de una célula viva. A diferencia de dispositivos similares basados en углерода (diamantes), el nitruro de boro es barato y fácil de procesar. La tecnología abre el camino a instrumentos multifuncionales asequibles, donde la спектроскопия y la фотометрия se combinan con el análisis del magnetismo.
🎯 Los defectos individuales en nitruro de boro se pueden fijar en la punta de una fibra óptica: se obtiene un termómetro-magnetómetro del grosor de un cabello humano.
🎬 Este sensor es casi un tricorder de Star Trek: un dispositivo minúsculo que mide temperatura y campo magnético a la vez.