Широкоугольное квантовое зондирование алмаза с помощью нейроморфных датчиков зрения

Учёные успешно разработали технологию квантового зондирования с использованием нейроморфного датчика зрения, который имитирует систему человеческого зрения. Этот датчик способен кодировать изменения интенсивности флуоресценции в пики с помощью оптического магнитного резонанса (ODMR). В отличие от традиционных датчиков, которые регистрируют уровни интенсивности света, нейроморфные датчики зрения преобразуют изменение интенсивности света в «пики», подобно системам биологического зрения, что приводит к улучшению временного разрешения (≈мкс) и динамического диапазона (>120 дБ).

Открыто вещество, которое может соперничать с алмазом

Исследователи обнаружили, что когда предшественники углерода и азота подвергались воздействию экстремальной температуры и давления, полученные материалы, известные как нитриды углерода, были прочнее, чем кубический нитрид бора, второй по твердости материал после алмаза. Команда учёных подвергла различные формы прекурсоров углерода и азота давлению от 70 до 135 гигапаскалей — примерно в 1 миллион раз больше нашего атмосферного давления — и нагрела их до температуры более 1500°C. Обнаружено, что три соединения нитрида углерода содержат необходимые строительные блоки для сверхтвердости.

Ученые экспериментально воспроизвели совместную кристаллизацию алмаза и граната

Геофизики экспериментально подтвердили, что при температуре и давлении, аналогичных тем, что наблюдаются на глубинах около 200 километров, может происходить совместный рост алмаза и граната. Этот процесс происходит благодаря взаимодействию граната с углекислыми и водно-углекислыми флюидами — жидкостями, присутствующими в мантии Земли. Кроме того, авторы выяснили, что в среднем скорость роста алмазов в таких случаях составляет от 0,013 до 0,8 микрометров в час в зависимости от температуры. То есть, чтобы получить кристалл массой в один карат (0,2 грамма), потребуется от 4,5 месяцев до 17,5 лет. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журналах Lithos и «Геология и геофизика».

Путь белого карлика к кристаллизации в небесный алмаз

Когда у звезды заканчивается топливо, она коллапсирует, часто превращаясь в белого карлика. При этом он становится более плотным. И если такая звезда состоит в основном из металлического кислорода и углерода, ее ядро может стать гигантским алмазом. Такие звезды, конечно, были бы довольно тусклыми. Однако ученые не верят, что какая-либо звезда уже полностью кристаллизовалась в алмаз, потому что математические расчеты предполагают — это займет порядка квадриллиона лет. Поскольку Вселенной всего около 13,8 миллиардов лет, такие звезды будут только в начале своего преобразования. Исследователи считают, что нашли звезду на начальных стадиях такого изменения.

Дефекты алмаза могут защитить передачу данных и измерить температуру

Ученые из Сколтеха, Московского педагогического государственного университета и других исследовательских центров обнаружили новый класс дефектов в алмазе, которые могут быть использованы для квантовой обработки информации и точных и дистанционных измерений температуры в очень малых объектах, таких как живые клетки. О результатах сообщается в письме, опубликованном в Physical Review B.

Квантовый усилитель на основе алмаза

В этой новой работе, опубликованной в журнале Science Advances, Александр Шерман и группа ученых-химиков из Израильского технического технологического института в Хайфе использовали электронные спины в алмазе в качестве квантового микроволнового усилителя для работы с квантово-ограниченным внутренним шумом выше температуры жидкого азота. Команда сообщила подробности о конструкции усилителя, коэффициенте усиления, полосе пропускания, мощности насыщения и шуме. Это облегчит недоступные до сих пор приложения в квантовой науке, технике и физике.

Высокое давление в алмазных капсулах не помеха для сохранения свойств материала

Сохранение высокобарических состояний материалов в условиях окружающей среды является долгожданной целью фундаментальных исследований и практических приложений. Группа ученых во главе с Drs. Чжидан (Дениз) Цзэн, Цяоши Цзэн и Хо-Кван Мао из Центра передовых исследований науки и технологий высокого давления (HPSTAR) и профессор Венди Мао из Стэнфордского университета сообщают об инновационном прорыве, в котором им удалось сохранить исключительные свойства материала высокого давления в отдельно стоящих алмазных капсулах с наноструктурой без поддержки традиционных громоздких сосудов высокого давления. Их работа была недавно опубликована в журнале Nature.

Столкновения с астероидами создают алмазные материалы с исключительно сложной структурой

Согласно международному исследованию, проведенному UCL и венгерскими учеными, ударные волны, вызванные столкновением астероидов с Землей, создают материалы с рядом сложных углеродных структур, которые могут быть использованы для будущих инженерных приложений. Опубликовано сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences группа исследователей обнаружила, что алмазы, образовавшиеся во время ударной волны высокой энергии от столкновения с астероидом около 50 000 лет назад, обладают уникальными и исключительными свойствами, вызванными кратковременными высокими температурами и крайнее давление.

Созданы алмазные зеркала для мощных лазеров

Исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) построили зеркало из одного из самых прочных материалов на планете: алмаза. Выгравировав наноструктуры на поверхности тонкого листа алмаза, исследовательская группа создала зеркало с высокой отражающей способностью, которое без повреждений выдержало эксперименты с 10-киловаттным лазером ВМФ. 

Прямая печать наноалмазов на квантовом уровне

Группа под руководством доктора Цзи Тэ Кима с факультета машиностроения и доктора Чжициня Чу с факультета электротехники и электроники Гонконгского университета (HKU) разработала метод наноточной печати азотно-вакансионных материалов (NV) в алмазе на квантовом уровне, отвечающие технологическим требованиям.