Как увидеть магнитные поля в самом пекле Земли экспресс
Глубоко под землёй железо раскалено добела, а давление там такое, что обычный прибор сплющился бы в лепёшку. Чтобы заглянуть в этот мир, физики создали особый микроскоп на крошечных алмазных дефектах (так называемых NV-центрах). Эти дефекты светятся по-разному в зависимости от магнитного поля вокруг — и могут работать там, где обычная электроника отказывает.
В новой работе учёные поместили такой алмазный сенсор в камеру, которая одновременно сжимала образец до 70 тысяч атмосфер и грела его до 500 градусов. Сквозь стенки камеры они следили за свечением дефектов и впервые увидели магнитный «портрет» кусочка железа при 7 гигапаскалях и той же температуре. Железо намагничивалось, и его поле искажало сигнал от алмаза — на снимке это выглядело как тени от невидимых силовых линий.
Такой метод — оптическая микроскопия через алмазные окна — позволяет не просто измерять среднее поле, но и видеть его распределение в пространстве. Это важно для изучения магнитных фазовых переходов (например, когда вещество теряет магнетизм при нагреве) и поведения материалов в условиях, близких к ядру планет. А значит, раскалённое железо перестаёт быть невидимкой — его магнитный узор теперь можно разглядеть в деталях.
Алмазные NV-центры настолько чувствительны, что могут уловить магнитное поле от одного-единственного электрона, находящегося в соседней молекуле.