Метод допоможе вивчати матеріали на найфундаментальнішому рівні, вважають учені. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Nanotechnology.
Дослідники з Південної Кореї та Німеччини розробили інструменти, подібні до МРТ, для вивчення квантових матеріалів. Подібно до того, як томограф показує у високій роздільній здатності різні тканини людського тіла, цей квантовий датчик збирає детальну інформацію про такі властивості, як спін електрона або квантова заплутаність.
Принцип роботи квантового датчика. Відео: Institute for Basic Science
Розроблений фізиками інструмент являє собою молекулу, прикріплену до кінчика скануючого тунельного мікроскопа. До вершини наконечника вчені прикріпили атоми Fe і молекулу діангідриду перилентетракарбонової кислоти (PTCDA). Це дало змогу досліджувати атоми з надзвичайно близької відстані.
У випробуваннях учені показали, що інструмент виявляє електричні та магнітні поля з просторовою роздільною здатністю в 0,1 ангстрема (10??? м). Це приблизно в 10 разів менше діаметра атома водню.
Для вимірювання магнітних і електричних полів використовують атоми заліза і молекулу PTCDA, прикріплену до наконечника тунельного мікроскопа. Зображення: Institute for Basic Science
Попередні спроби розробити датчик квантового масштабу для вимірювання електричних і магнітних полів ґрунтувалися на здатності виявляти дефект у кристалічній решітці. Оскільки вони глибоко вбудовані в матеріал, датчик завжди перебуває на значній відстані від досліджуваних атомів, а тому його роздільна здатність залишалася низькою.