氮化硼新型原子传感器

宏元新材化工原料厂家的小编今天给大家介绍下关于氮化硼新型原子传感器的相关介绍,我们是一家生产销售六方氮化硼（白石墨、一氮化硼、HBN）等氮化硼化工原料的厂家，六方氮化硼也被称作白石石墨烯，具备了优秀的导热性能，可谓是“电池的天然空调”，广泛应用于电子行业中，那么您了解氮化硼新型原子传感器吗？接下来就让我们一起来看看吧！

在现代工业生产中，特别是在自动化生产过程中，要利用各种传感器对生产过程中的各种参数进行监测和控制，使设备工作在正常状态或最佳状态，使产品达到最佳状态及最佳质量。而传感器是一种检测装置，能够感知被测信息，并能将感知到的信息按一定规律转化为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。原子传感器作为一种高精度传感器，在高精度导航、基础物理、地球物理和医学研究等领域有着广泛的应用，是高精度传感器的研究热点。其中高精度半导体激光器作为原子传感器的重要组成部分，其稳定性、线宽等因素对原子传感器的技术指标影响很大，可以说没有这些优秀的传感器，现代化生产就会失去基础。

氮化硼的六方相具有二维平面类石墨烯结构和原子厚度，与其他二维晶体结构高度兼容。石墨烯层含有很多碳原子，所有的碳原子都垂直于SP2杂化轨道平面，可以在全层形成大的π键。大π键中的电子不会局限在两个原子之间，而是非定域的，可以在同一层中传播，从而为石墨烯提供理想的二维(2D)结构。基于完美的二维晶体结构，石墨烯具有优异的电学、光学、机械和热学性能。

现在，国外氮化硼研究团队已经成功研制出一种基于氮化硼二维晶体自旋缺陷的新型原子传感器。六方氮化硼（hBN）点缺陷处单光子发射器（SPE）的发现，激发了人们对二维晶体光学点缺陷研究的热情。hBN作为一种二维材料，在常温常压下可以稳定存在，而hBN不同于半金属石墨。hBN中B-N键的离子性质导致约6eV的宽带隙，导致带隙中具有基态和激发态的光学缺陷。你知道在hBN单层中的每个B原子周围都有三个N原子。当硼原子被去除以形成VB时，三个N2SP2和三个N2pz键被悬空。这些悬空键结合形成较高价态的局部对称(Aσ,aπ)和反对称(Eσ,Eπ)分子轨道。根据单个硼原子空位的能带投影图，自旋通道中存在三个未被掩蔽的缺陷态，每个缺陷态最多可以接受一个电子，因此VB可能具有从0到--3的电荷态。

因此，基于氮化硼二维晶体自旋缺陷的新型原子传感器的核心是在氮化硼制成的晶格中人工产生具有角动量（自旋）的硼缺陷。缺陷对其原子环境敏感，例如与其他原子或原子层的距离。但这也意味着它可用于测量局部磁场、温度甚至压力，全部通过激光进行，无需传感器的任何电接触。

此外小编给大家介绍下新型传感器的特点

氮化硼自旋缺陷的一个新特征是它位于二维晶格中。这开辟了全新的可能性。基于自旋缺陷的原子传感器已经存在：它们由金刚石或碳化硅制成，适用于温度和磁场的局部测量。氮化硼自旋缺陷的另一个新特征是它在二维晶格中的位置。与基于金刚石或碳化硅的已建立的3D系统相比，它提供了全新的应用可能性，氮化硼目前被认为是封装新型2D器件的标准材料。通过我们的工作，我们已经证明我们可以将原子传感器手动嵌入广泛使用的氮化硼材料中。这应该允许直接测量对所研究设备的影响，例如温度、压力和磁场。从长远来看，自旋缺陷也可以用作商业传感器——这可以彻底改变医学成像，因为传感器可以将局部温度映射到图像对比度中。