金剛石一直在量子傳感領域中扮演著重要角色,這要歸功于其相干氮空穴中心,可調自旋,磁場靈敏度以及在室溫下的工作能力,然而,金剛石也有一個弱點,就是它的尺寸相對較大,這在研究量子傳感器和數據處理時會帶來一些限制,同時,金剛石存在體積上的極限,小到一定程度會失去作用,六方氮化硼被認為是解決這一問題的候選材料。
在過去,人們忽視了六方氮化硼作為量子傳感器和量子信息處理平臺的潛力,最近,一些新的缺陷被發現,它們逐漸成為金剛石中氮空位中心的有力競爭者,改變了這一現狀,其中,硼空位中心六方氮化硼晶格中的一個缺失原子被認為是最有前途的候選缺陷之一。
最近發表在納米快報上的一篇論文中介紹了一種新的方法,由ARC變革性元光學系統卓越中心TMOS的研究人員開發,用于穩定硼空位中心的-1電荷狀態,并利用光激發和電子束同時作用來研究六方氮化硼種的缺陷電荷狀態,這項研究表明,六方氮化硼有潛力取代金剛石成為量子傳感和量子信息處理的良好材料,研究人員能夠穩定支持這些應用所需的原子缺陷,并將六方氮化硼集成到金剛石無法實現的設備中,量子傳感領域正在迅速發展,量子傳感器相較于傳統傳感器具有跟高的靈敏度和空間分辨率,在工業4.0和微型化設備方面測量微電子設備的溫度電場和磁場等因素至關重要,而量子傳感在這些領域有著關鍵作用。此外,量子傳感在醫療技術領域也有廣泛應用,可以用于探測磁性納米粒子,分子等。未來可能成為癌細胞診斷工具或醫學治療監測工具。為了研究六方氮化硼中的硼空位缺陷,TMOS團隊創建了一種新的實驗裝置,將共聚焦光致發光顯微鏡與掃描電子顯微鏡SEM相結合,這使他們能夠在測量缺陷的同時,通過電子束和電子微電路同時操縱,硼空位缺陷的電荷狀態,總的來說這項研究為六方氮化硼在量子傳感和量子信息處理領域的應用提供了新的可能,為解決現有材料在小尺寸和穩定性方面的限制提供了新的途徑。

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