DIAQUANT : Quantum diamant sensor en imager (R-8739)

Ongeveer 3 miljard magnetische veldsensoren worden jaarlijks wereldwijd verkocht waarvan een groot deel gebaseerd zijn op halfgeleidertechnologie (Hall-probes, GMR-sensoren). Deze sensoren zijn een inherent onderdeel van dagelijks gebruikte instrumenten zoals pc's & laptops, mobiele telefoons, magnetische geheugens, automotive sensoren, navigatiesystemen, robots, etc. Kwantumtoepassingen op basis van halfgeleiderqubits zijn een nieuwe klasse van compacte sensoren en beeldvormers die ultragevoelige detectie van magnetische velden met een hoge gevoeligheid en met precisie op nanoschaal revolutioneren. Deze sensoren zullen snel te bedienen zijn, geminiaturiseerd tot de grootte van nano-circuits, temperatuuronafhankelijk, met een laag verbruik en volledig ontkoppeld van het omgevingsruis. De meeste apparaten zoals SQUIDs of koude atoomensembles zijn omvangrijk en werken alleen bij zeer lage temperaturen. Het kwantumwerkingsprincipe met behulp van vaste stof qubits, zoals NV-centra in diamant zijn extreem interessant voor het waarnemen van magnetische velden en voor gebruik als compacte gyroscopen, daarbij de gevoeligheid overschrijdend van de huidige meetapparaten. Ze werken op kamertemperatuur, wat een essentieel voordeel is voor integratie. De optisch uitgelezen kwantumsensoren, die tot nu toe zijn bestudeerd met behulp van optisch gedetecteerde magnetische resonantie (ODMR), zijn minder compact en hebben een kleinere schaalbaarheid. De recente doorbraak in de elektrische uitlezing van de NV spintoestanden door zogenaamde fotostroom gedetecteerde magnetische resonantie (PDMR), ontwikkeld door UHasselt en imec, opent een nieuw pad voor de ontwikkeling van revolutionaire kwantumsensingtechnologie. Dit principe maakt het mogelijk om kwantum devices te koppelen aan klassieke elektronische apparaten

Trefwoorden:diamant sensor, quantum

Disciplines:Keramische en glasmaterialen, Materialenwetenschappen en -techniek, Halfgeleidermaterialen

Project type:Samenwerkingsproject