menu close Teknologiens Mediehus
Det Strategiske Forskningsråd har givet DTU Fysik en bevilling på 14 millioner kr. til at udvikle en superfølsom magnetisk sensor baseret på små defekter i diamanter.
Det vil med denne metode være muligt at måle magnetisk feltstyrke i femtotesla-niveauet med en rumlig opløsning under en millimeter eller i nanotesla-niveauet med nanometers nøjagtighed. Så nøjagtige målinger kan få stor betydning inden for cancerdiagnostik og hjernescanning.
Professor UIrik Lund Andersen fra DTU Fysik står i spidsen for projektet, som også har deltagelse af Danish Research Center for Magnetic Resonance ved Hvidovre Hospital og den danske virksomhed Unisensor, der producerer bakterie- og celleanalyseudstyr.
Desuden indgår Fedor Jelezkos forskningsgruppe ved Universität Ulm og forskere fra Leipzig Universität i Tyskland i projektet. Projektets total budget er på 19 millioner kr.
Fedor Jelezko var blandt de første til at påpege, at det var muligt at måle meget svage magnetfelter med såkaldte nitrogen-vakancecentre i diamant. Det skete i 2004 i en artikel i Physical Review Letters.
Fedor Jelezko tilfører projektet en viden om fysikken for elektroners spin i diamant, som ikke tilgængelig i Danmark.
Et nitrogen-vakancecenter (NV-center) er en defekt i diamantkrystallen, der består af et nitrogenatom og en ledig plads for et kulstofatom. Elektronerne omkring nitrogenatomet er meget følsomme over for udefrakommende forstyrrelser som eksempelvis magnetiske felter.
Det betyder, at elektronerne kan bringes i en tilstand, hvorfra de kan henfalde til en anden under udsendelse af lys. Defekten kaldes derfor også for et farvecenter. Det udsendte lys er et direkte mål for styrken af magnetfeltet.
En lang række forskningsgrupper verden over studerer nu teknikken til fremstilling af magnetiske sensorer. Selv om man flere steder er kommet langt, er der dog stadig et stykke vej til måling af de ultralave magnetiske felter, som det teoretisk burde være muligt at opnå. I ansøgningen til DSF bemærkes det, at det bl.a. skyldes den lave virkningsgrad, hvormed det udsendte lys kan opsamles.
'Der er brug for radikale nye metoder', argumenterer projektdeltagerne for i deres ansøgning til Det Strategiske Forskningsråd
I det nye projekt vil man specifikt arbejde på en forbedring på dette område. På DTU Fysik har man allerede arbejdet med denne problematik, så forskerne begynder ikke på bar bund.
Men forskerne vil også undersøge andre metoder til at øge sensitiviteten af sensorerne, bl.a. ved at forbedre metoderne, der bruges til at indføre NV-centrene i diamantkrystallen.
