Источник: Фото - © Ирина Скалина/ТАСС
Арктический НОЦ разработал метод геопозиционирования по магнитному полю Земли
29.11.2022
Ученые научно-образовательного центра (НОЦ) "Российская Арктика" в Архангельске разработали метод сверхточного измерения магнитного поля при использовании монокристаллов выращенных алмазов, рассказал ТАСС в понедельник научный руководитель НОЦ Марат Есеев. Технология может использоваться для геопозиционирования по магнитному полю Земли без использования спутников как альтернатива GPS и ГЛОНАСС.
"Мы создали установки, которые позволяют получать сенсоры для магнитного поля, устройство для изучения сверхточного измерения магнитного поля. Это может быть магнитное поле Земли, может быть магнитное поле, которое возникает при исследовании человеческого организма с помощью магнитно-резонансной томографии. Но суть не меняется - это квантовый сверхточный датчик магнитного поля, - сказал Есеев. - Это может использоваться для геолокации. На сегодняшний день для геопозиционирования используют GPS и ГЛОНАСС-системы. Это параллельная система, которая никак не связана со спутниками, она основана на измерении магнитного поля Земли".
Для разработки магнитных сенсоров применяются так называемые энви-центры (NV-центры, азото-вакансионные, или азото-замещенные центры). При этом в структуру кристалла внедряется атом азота и выбивается атом углерода, возникает нарушение строения кристаллической решетки алмаза, образовавшаяся вакансия связывается с атомом азота. Этот центр в пластиночке алмаза делает его чрезвычайно чувствительным в оптическом диапазоне к малейшим изменениям электромагнитного поля.
На сегодняшний день в НОЦ создан стенд для изучения свойств энви-центров. "Задача сейчас состоит в том, чтобы его сделать компактным, миниатюрным, сделать его по сути дела устройством 15 на 15 см, - отметил Есеев, добавив, что компактный сенсор будет сделан в 2023 году. - Наша задача - сделать устройство, мы хотим в данном случае продемонстрировать в том числе и коллективам, которые работают по квантовым технологиям в России, что можно сделать конечный продукт, который будет успешен на рынке. На 2023 год мы хотим сделать конечное устройство <…> для измерения магнитного поля, компактное, практически 50 г".
Поставщиком сырья для сенсоров будет предприятие по выращиванию искусственных алмазов в Архангельске, где будут создаваться монокристаллические пластины с уникальными сенсорными свойствами. Это проект НОЦ с алмазодобывающей компанией "АГД Даймондс". В Северном Арктическом федеральном университете (САФУ) в рамках проекта открыта лаборатория, где изучают монокристаллические алмазные пластины с различными дефектами, в том числе энви-центры.
Справка: В декабре 2020 года правительство РФ поддержало создание НОЦ "Российская Арктика". В его работе участвуют Архангельская и Мурманская области, а также Ненецкий автономный округ. НОЦ нацелен на реализацию новых технологических проектов, внедрение новых материалов и технологий, а также проведение исследований, обеспечивающих конкурентоспособность и мировой уровень исследований и разработок. Кроме того, в задачи центра входит подготовка кадров для решения крупных научно-технологических задач региона в интересах промышленности и экономики российской Арктики.
Полная версия статьи на сайте ТАСС
"Мы создали установки, которые позволяют получать сенсоры для магнитного поля, устройство для изучения сверхточного измерения магнитного поля. Это может быть магнитное поле Земли, может быть магнитное поле, которое возникает при исследовании человеческого организма с помощью магнитно-резонансной томографии. Но суть не меняется - это квантовый сверхточный датчик магнитного поля, - сказал Есеев. - Это может использоваться для геолокации. На сегодняшний день для геопозиционирования используют GPS и ГЛОНАСС-системы. Это параллельная система, которая никак не связана со спутниками, она основана на измерении магнитного поля Земли".
Для разработки магнитных сенсоров применяются так называемые энви-центры (NV-центры, азото-вакансионные, или азото-замещенные центры). При этом в структуру кристалла внедряется атом азота и выбивается атом углерода, возникает нарушение строения кристаллической решетки алмаза, образовавшаяся вакансия связывается с атомом азота. Этот центр в пластиночке алмаза делает его чрезвычайно чувствительным в оптическом диапазоне к малейшим изменениям электромагнитного поля.
На сегодняшний день в НОЦ создан стенд для изучения свойств энви-центров. "Задача сейчас состоит в том, чтобы его сделать компактным, миниатюрным, сделать его по сути дела устройством 15 на 15 см, - отметил Есеев, добавив, что компактный сенсор будет сделан в 2023 году. - Наша задача - сделать устройство, мы хотим в данном случае продемонстрировать в том числе и коллективам, которые работают по квантовым технологиям в России, что можно сделать конечный продукт, который будет успешен на рынке. На 2023 год мы хотим сделать конечное устройство <…> для измерения магнитного поля, компактное, практически 50 г".
Поставщиком сырья для сенсоров будет предприятие по выращиванию искусственных алмазов в Архангельске, где будут создаваться монокристаллические пластины с уникальными сенсорными свойствами. Это проект НОЦ с алмазодобывающей компанией "АГД Даймондс". В Северном Арктическом федеральном университете (САФУ) в рамках проекта открыта лаборатория, где изучают монокристаллические алмазные пластины с различными дефектами, в том числе энви-центры.
Справка: В декабре 2020 года правительство РФ поддержало создание НОЦ "Российская Арктика". В его работе участвуют Архангельская и Мурманская области, а также Ненецкий автономный округ. НОЦ нацелен на реализацию новых технологических проектов, внедрение новых материалов и технологий, а также проведение исследований, обеспечивающих конкурентоспособность и мировой уровень исследований и разработок. Кроме того, в задачи центра входит подготовка кадров для решения крупных научно-технологических задач региона в интересах промышленности и экономики российской Арктики.
Полная версия статьи на сайте ТАСС