Создан самый маленький радиоприёмник размером в два атома
Казалось бы, радиоприемники изобретены уже давно и в них не может быть ничего инновационного. Ну, добавят, скажем, в радиоприемник дисплей, функции умного дома или же Интернета вещей. Какие тут новшества? А вот ученым из Гарвардского университета удалось создать самый маленький в мире радиоприемник размером в два атома, причем использовали они для этого не совсем традиционный подход.
В основе микроскопического приемника лежит так называемая атомная вакансия кристаллической решетки. Этот эффект возникает, когда из кристаллической решетки алмаза удаляется два атома углерода и на место одного из атомов помещается атом азота. Эта система обладает крайне высокой чувствительностью к магнитным полям. Кроме того, она способна излучать свет и преобразовывать оптические сигналы в информацию. Работает это и в обратную сторону для преобразования информации обратно в оптический сигнал.
Сам радиоприемник работает так: свет зеленого лазера возбуждает электроны, циркулирующие вокруг атома азота. Затем эти электроны приходят в действие и начинают излучать электромагнитные волны, а атом начинает излучать фотоны в свете красного спектра. Этот красный свет улавливается датчиком на основе фотодиода, обрабатывается, усиливается и подается на громкоговоритель, который воспроизводит звук. Настройка на различные станции производится при помощи внешнего электромагнита, который создает магнитное поле различной силы. Как утверждают авторы изобретения,
«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 такая технология будет работать и при наличии единственного дефекта азотной вакансии, а размер радиоприемника в таком случае будет равен размеру всего двух атомов. Поскольку дефект находится внутри кристалла алмаза, самого прочного материала, то приемник сохраняет свою работоспособность даже при самых экстремальных условиях окружающей среды».
Click to view