新南威爾士大學(xué)悉尼分校ARC激子科學(xué)卓越中心的研究人員已經(jīng)證明,OLED(一種常見于平板電視、智能手機屏幕和其他數(shù)字顯示器的半導(dǎo)體材料)可以用來利用磁共振繪制磁場。這一技術(shù)進步對磁場的感應(yīng)在科學(xué)研究、工業(yè)和醫(yī)學(xué)方面有著重要的應(yīng)用。
這項技術(shù)發(fā)表在著名的《自然通訊》雜志上,能夠在微芯片規(guī)模上發(fā)揮作用,而且--與其他常見的方法不同--不需要激光的輸入。
現(xiàn)有的大多數(shù)量子傳感和磁場成像設(shè)備都比較大且昂貴,需要光學(xué)泵浦(來自高功率激光)或非常低的低溫。這限制了這種方法的設(shè)備集成潛力和商業(yè)可擴展性。
相比之下,這項工作中的OLED傳感設(shè)備原型最終將是小型、靈活和可大規(guī)模生產(chǎn)的。
實現(xiàn)這一目標所涉及的技術(shù)是電檢測磁共振(EDMR)和光學(xué)檢測磁共振(ODMR)。這是用照相機和微波電子學(xué)來實現(xiàn)的,光學(xué)檢測磁共振,與實現(xiàn)磁共振成像(MRI)的物理學(xué)相同。將OLED用于EDMR和ODMR取決于正確利用電子在接近磁場時的自旋行為。
用于磁場成像的空間分辨ODMR(光學(xué)檢測磁共振)系統(tǒng)
對磁場高度敏感的OLED已經(jīng)出現(xiàn)在電視和智能手機等大規(guī)模生產(chǎn)的電子產(chǎn)品中,使它們成為新技術(shù)中具有吸引力的商業(yè)發(fā)展前景。
新南威爾士大學(xué)的Dane McCamey教授也是Exciton Science的首席研究員,他說:"我們的設(shè)備被設(shè)計成與商業(yè)上可用的OLED技術(shù)兼容,提供了在大面積甚至是彎曲表面上繪制磁場的獨特能力
"你可以想象使用這種技術(shù)被添加到智能手機上,以幫助遠程醫(yī)療診斷,或識別材料的缺陷。"
新南威爾士大學(xué)和Exciton Science的第一作者Rugang Geng博士補充說:"雖然我們的研究展示了一個清晰的技術(shù)途徑,但還需要更多的工作來提高靈敏度和讀取時間。"
McCamey教授說,已經(jīng)申請了一項專利(澳大利亞專利申請2022901738),以期實現(xiàn)該技術(shù)的潛在商業(yè)化。