Магнитное поле окружает нас повсюду: от компаса в телефоне до томографа в больнице. Чтобы измерить его с высокой точностью, нужны особые материалы, которые реагируют на малейшие изменения поля. Один из таких материалов — молекулярные кристаллы, в которых спины электронов (своеобразные «волчки») могут долго сохранять своё состояние.
Учёные взяли кристаллы пентацена, смешанные с п-терфенилом, и проверили, насколько хорошо они работают как датчики. Тонкие плёнки показали разброс в чувствительности около 7,6%, а вот микрокристаллы — всего 1,3%. При этом у микрокристаллов не нашлось потери чувствительности даже у самого края. Нанокристалл размером меньше микрометра сохранил время когерентности 1,09 микросекунды и контраст 25% — почти как у крупного кристалла.
Это как сравнивать работу часовщиков: один мастер делает часы с погрешностью в минуту, а другой — в секунду. Микрокристаллы оказались теми самыми точными «часовщиками», которые не теряют ход даже на краю своего «циферблата». Такие датчики могут пригодиться для измерения магнитных полей в живых клетках или для контроля качества материалов.
Пентацен — это органическая молекула из пяти бензольных колец, которая светится синим под ультрафиолетом. Её использовали в первых органических транзисторах.
В сериале «Звёздный путь» трикодеры сканируют окружающую среду с помощью миниатюрных датчиков — молекулярные сенсоры могут стать первым шагом к такой технологии.