ダイヤモンドの「NV中心」による温度計測に成功、高空間分解能で高感度な温度センサーに応用できる可能性を発見

今回は「ダイヤモンドの「NV中心」による温度計測に成功、高空間分解能で高感度な温度センサーに応用できる可能性を発見」についてご紹介します。

関連ワード (格子欠陥、特性、長谷宗明教授等) についても参考にしながら、ぜひ本記事について議論していってくださいね。

本記事は、TechCrunch様で掲載されている内容を参考にしておりますので、より詳しく内容を知りたい方は、ページ下の元記事リンクより参照ください。


研究に用いた実験装置の概略。左下図は、ダイヤモンド結晶中の窒素-空孔(NV)中心の原子構造を示す

筑波大学(長谷宗明教授)と北陸先端科学技術大学院大学(安東秀准教授)からなる研究グループは3月9日、ダイヤモンドの結晶に作られる格子欠陥を用い、非線形光学効果に基づいた、高空間分解能かつ高感度な温度センサーが実現可能であることを発見したと発表した。ナノメートルの超高速時間領域での量子センシングの実現につながるという。

非接触型の温度センサーには、おもに量子センサーが使われている。なかでもダイヤモンドの中に不純物として含まれる窒素(N)と、その隣にできる炭素原子の抜け穴(V)が対になった「NV中心」の、周辺の温度や磁場を敏感に検知して量子状態が変化する特性を活かした非接触型量子センサーは、高い空間分解能と感度が求められる細胞内計測やデバイス評価装置のセンサーなどへの応用が期待されている。

研究グループは、NV中心を人工的に作りダイヤモンド結晶の対称性を壊すことで、2次の非線形効果であり、入射光に対して2倍の周波数の光を放出する第二高調波発生(SHG)が発現することを以前に突き止めていた。今回の研究では、それを踏まえ、NV中心を含むダイヤモンドに赤外域の超短パルスレーザーを照射し、SHGおよび、3倍の周波数の光を放出する第三高調波発生(THG)の発光強度の温度依存性を調べ、非線形光学効果に基づく温度センサーの可能性を探った。

その結果、NV中心を含むダイヤモンドのSHGから得られる温度センサーとしての感度は、高純度ダイヤモンドのTHGから得られるものの3倍以上も大きいことがわかり、新しい温度センシング技術開発の可能性が示された。

今後は、ここで得られた技術を深め、ナノスケールで超高速時間領域(時空間極限領域)での量子センシングの研究を進めるという。研究グループは、ダイヤモンドのNV中心から引き出される非線形光学効果が、電場や温度のセンシングに幅広く応用できることを示してゆくと話している。

COMMENTS


Recommended

TITLE
CATEGORY
DATE
茨城県、関係人口データを一元管理–移住希望者への最適な情報発信を目指す
IT関連
2023-07-26 11:55
開発者はブロックチェーンプロジェクトをどう見ているのか
IT関連
2021-06-23 09:17
Facebookの監督委員会はすでに「少し不満を感じている」、トランプ氏のアカウント停止については判断を保留
ネットサービス
2021-03-24 05:57
東北電力ネットワーク、配電フィールド業務をDX–日本IBMが地図基盤と「Salesforce」で支援
IT関連
2024-09-21 20:34
NasdaqのAWS移行、鍵を握る「Outposts」とは?
IT関連
2023-01-11 08:41
AIにとってデータは最も重要な要素–デルが企業のAI活用を支援する3つの柱
IT関連
2024-04-09 18:32
飛行モビリティWisk Aeroが特許侵害と企業秘密盗用の疑いでArcher Aviationを提訴
モビリティ
2021-04-08 22:50
Twitter初のサブスクサービス「Twitter Blue」始動 まずは豪と加で
アプリ・Web
2021-06-05 00:18
仏OVHcloudのデータセンターで火災 4棟中1棟が全焼
クラウドユーザー
2021-03-12 13:53
Google マップ・口コミサイトの一括管理や口コミ内容のAI解析が可能な「口コミコム」を運営するmovが3.3億円調達
ネットサービス
2021-07-17 05:20
安全なパスワードの長さは?その質問自体が間違っているかも
IT関連
2023-11-02 06:07
ウェブ会議の議事録作成を効率化できる録音・メモツールEkaki提供のChiefが2000万円のシード調達
IT関連
2022-01-21 17:43
日本ITインフラの課題解決に3つの重点事項–キンドリルジャパン、2025年度事業戦略
IT関連
2024-06-14 14:11
デルタ工業、全社基幹システムを「Oracle Fusion Cloud Applications」で刷新
IT関連
2024-01-26 00:28