钻石量子传感器揭示了如何目前流动在下一代材料

墨尔本大学的研究人员在二维石墨烯，推动下一代电子技术的发展是对电子的移动的图像世界第一。

艺术家的印象钻石量子传感器。聚光灯代表光穿境而过的钻石缺陷和检测电子的运动。电子显示为红色的球状，其后是他们通过显示路径，石墨烯 （单层碳原子） 的红线。David A.Broadway/cqc2t.org

能干的成像移动结构只有一个原子中的电子，在厚度的行为，这项新技术与现有的方法理解中基于超薄材料器件的电流克服了很大的局限性。

“基于超薄材料，包括量子计算机的下一代电子设备会包含有微小的裂缝和存在缺陷，扰乱当前的流程，特别是脆弱”说教授 · 劳埃德 · 霍伦贝格，量子计算和通信技术 (CQC2T) 和托马斯 · 贝克椅子在墨尔本大学研究中心副主任。

由霍伦贝格领导的小组使用基于原子大小的特殊量子探测器 ‘颜色中心’ 仅见于钻石以图像的石墨烯中的电流流动。这项技术可以用来理解各种新技术的电子行为。

“能够看到如何电流受这些缺陷将允许研究人员改善可靠性和性能的现有和新兴的技术。我们都很兴奋，对于这个结果，使我们能够揭示的电流的量子计算设备、 石墨烯和其他二维材料的微观行为，”他说。

“CQC2T 的研究人员有较大进展的纳米电子学中硅原子尺度制造量子计算机。石墨烯薄片，这些纳米电子结构也是本质上是一个原子厚。我们新的传感技术的成功意味着我们有潜力，观察电子在这种结构中的移动和援助我们未来的量子计算机将如何运作的理解。

除了理解控制量子计算机的纳米电子学，与二维材料可以用技术来开发下一代电子、 储能 （电池）、 柔性显示器和生物化学传感器。

“我们的技术是强大尚未实现相对简单，这意味着它能够通过研究人员和工程师从广泛的学科，”说的过作者从墨尔本大学的 CQC2T 博士让-菲利普特蒂耶娜。

“使用的移动的电子磁场是一个旧的想法，在物理学中，但这是与 21 世纪应用微型小说执行”。

工作是以钻石为基础的量子遥感和石墨烯的研究人员之间的合作。他们互补的专门知识至关重要克服结合金刚石和石墨烯的技术问题。

尼古拉 · Dontschuk，墨尔本大学物理学院的石墨烯研究员说:”没有人已经能够看到与之前，石墨烯中的电流发生了什么”。

“建设结合石墨烯装置极其敏感氮缺色钻石中心是具有挑战性的但我们的方法的一个重要好处是，它是无创性和鲁棒性 — — 我们不要扰乱当前的遥感以这种方式，”他说。

特蒂耶娜解释团队如何能够使用钻石成功形象的电流。

“我们的方法是绿光照耀这颗钻石，和看颜色中心回应电子磁场所引起的红光，”他说。

“通过分析红光的强度，我们确定由电流产生的磁场，能够图像，并从字面上看材料缺陷的影响。

当前成像结果今日刊登在著名科学杂志上，而且是在一年的工作。研究是由澳大利亚研究理事会通过英才中心和奖得主的研究金方案提供资金支持。