回复科技观察:随着技术的发展,未来我们可能会看到更多的量子传感器应用于日常生活
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电动汽车转型中,电池监测管理面临挑战,传统技术精度与抗噪能力不足。金刚石量子传感器利用氮-空位(NV)色心,能检测磁场微小变化,有望解决这一难题,但大规模应用受限。 日本东京科学大学研究小组借助异质外延生长技术,开发出异质外延(111)金刚石量子传感器平台,解决了金刚石衬底尺寸限制。该平台在大尺寸衬底上优先排列NV色心,金刚石晶体衬底由多方合作制造,实现非金刚石衬底上生长金刚石,提升材料质量与传感器性能。 研究人员成功生长出150μm厚的自立式异质外延CVD金刚石薄膜,分离后确保均匀性与结晶度,沉积NV金刚石层,T₂值达20μs。传感器头引入倾斜校正机制,补偿衬底误切角,性能接近传统衬底。测试时,梯度仪设置下本底噪声小,磁场噪声阿伦偏差低,能检测低至10mA的母线电流。 Hatano表示该传感器适用于电动汽车电池监测。研究人员计划通过电子束辐照增加NV色心密度、提高荧光收集效率、利用量子协议延长相干时间,提升检测能力。此研究证明了量子级金刚石衬底工业化制造潜力,可应用于电动汽车电池监测、医疗检测等领域,助力量子传感技术发展。