據(jù)日刊工業(yè)新聞2月18日?qǐng)?bào)道，東京科學(xué)大學(xué)的研究生梶山健一與波多野睦子教授等人，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所與信越化學(xué)工業(yè)，共同開發(fā)了一種在異質(zhì)基板上形成量子品質(zhì)金剛石薄膜的方法。

異質(zhì)外延生長(zhǎng)金剛石基板（來源：東京理科大學(xué)）

由于金剛石薄膜在高硬度、耐高溫、高靈敏度和穩(wěn)定性方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使其成為眾多尖端技術(shù)應(yīng)用中的理想材料。然而，傳統(tǒng)上這種量子品質(zhì)薄膜只能在高質(zhì)量金剛石基板上形成，且晶圓尺寸有限。通過新技術(shù)開發(fā)的量子傳感器成功實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車（EV）高靈敏度測(cè)量，這標(biāo)志著量子傳感器量產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用邁出了重要一步。

研究詳情

根據(jù)報(bào)道，該研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種異質(zhì)外延生長(zhǎng)方法，用于在非金剛石基板上生長(zhǎng)高品質(zhì)金剛石晶體。該方法通過在基板上形成多個(gè)中間層，然后使用微波等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)形成高質(zhì)量的金剛石晶體，控制了金剛石晶體的取向，并有效減少了缺陷。在此基礎(chǔ)上，添加了氮元素的金剛石晶體被進(jìn)一步加工為量子傳感器。

安裝在光纖末端的量子傳感器（來源：東京理科大學(xué)）

據(jù)悉，該傳感器的磁感應(yīng)靈敏度達(dá)到了每平方根赫茲20納特斯拉（納是十億分之一）。這意味著它能夠以10毫安的精度監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車電池中的噪聲，為電動(dòng)汽車的效率提升以及醫(yī)療磁測(cè)量的高靈敏度化做出貢獻(xiàn)。

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