Оркестр, где каждый музыкант — крошечный магнитный датчик внутри алмаза. Чтобы сыграть чисто, им нужна тишина: ни лишних вибраций, ни посторонних шумов. Но при создании таких оркестров — тонких алмазных плёнок с азотными дефектами — в материал врывается диссонанс.
Международная группа физиков изучила, как именно возникает этот беспорядок. Они выращивали плёнки на алмазной подложке, добавляя азот двумя способами. Первый — импульсный, как резкий впрыск топлива: в тонком слое толщиной 60–80 нанометров (тоньше паутинки) возникал настоящий азотный шторм. Второй способ — плавная подача через контроллеры массового расхода, словно аккуратное дыхание. И результат оказался поразительным: плавный метод почти полностью убрал лишние дефекты, и квантовые свойства азотно-вакансионных центров (точечных дефектов в кристаллической решётке алмаза) приблизились к теоретическому пределу.
Теперь у учёных есть рецепт идеально чистого квантового материала. Такой алмазный оркестр сможет различать отдельные молекулы, следить за химическими реакциями и, возможно, заглядывать внутрь живых клеток без вреда для них.
Азотно-вакансионный центр в алмазе может светиться по-разному в зависимости от магнитного поля вокруг. Это позволяет измерять поля в сто раз слабее, чем у магнитика на холодильнике.