Дефекты разного рода являются весьма нежелательным явлением в научных исследованиях. Но, как и во всем, бывают исключения, и порой дефекты могут сослужить ученым хорошую службу. Одним из наиболее часто используемых «полезных» дефектов является азотная вакансия кристаллической решетки алмаза, которая придает кристаллу алмаза розоватый оттенок. И на базе такого дефекта ученые из Гарвардского университета создали самый маленький в мире радиоприемник.
Опытный радиоприемник, созданный учеными, представляет собой кристалл алмаза с миллиардами азотных вакансий. Это было сделано для получения более сильного оптического сигнала, который практически не нуждался в дополнительном усилении. Однако, технология будет работать и при наличии единственного дефекта азотной вакансии, а размер радиоприемника в таком случае будет равен размеру всего двух атомов.
Азотная вакансия возникает, когда из кристаллической решетки алмаза удаляется два атома углерода и на место одного из атомов помещается атом азота. Такая система обладает чрезвычайно высокой чувствительностью по отношению к магнитным полям, она способна излучать свет и служить для преобразования оптических сигналов в информацию и наоборот.
Радиоприемник на основе азотной вакансии работает следующим образом: свет зеленого лазера возбуждает электроны, циркулирующие вокруг атома азота. Под воздействием электромагнитных волн атом излучает фотоны красного света. Этот красный свет улавливается датчиком на основе фотодиода, обрабатывается, усиливается и подается на громкоговоритель, который и воспроизводит звук. Настройка на различные станции, т.е. на различную несущую частоту, производится при помощи внешнего электромагнита, который создает магнитное поле нужной силы.
Поскольку дефект находится внутри кристалла алмаза, самого прочного материала, то приемник сохраняет свою работоспособность даже при самых экстремальных условиях окружающей среды, что позволит использовать такую технологию в космосе, под водой, под землей и т.д. А во время испытаний «алмазный» приемник продолжал стабильно работать при температуре вплоть до 350 градусов Цельсия.
Источник: New Atlas и dailytechinfo