近日,东京科学研究所、哈佛大学和日立公司的研究人员使用金刚石量子传感器分析了电力电子中使用的软磁材料的磁化响应。
该方法可以同时对高达 2.3 MHz 频率范围内的交流杂散场的幅度和相位进行成像。它采用具有氮空位中心的金刚石量子传感器,并结合了两种新协议:用于 kHz 频率的量子比特频率跟踪 (Qurack) 和用于 MHz 频率的量子异差 (Qdyne) 成像。
研究人员利用该技术绘制了高频电感器中使用的 CoFeB–SiO2 薄膜的杂散磁场图。他们观察到,这些薄膜在高达 2.3 MHz 的频率下表现出接近零的相位延迟,并且能量损失取决于材料的磁各向异性。
东京科学研究所工程学院教授波多野睦子在一份新闻稿中表示:“在宽频率范围内同时对交流磁场的幅度和相位进行成像,为电力电子、电磁体、非易失性存储器和自旋电子学技术提供了众多潜在应用。Qurack 的性能可以通过采用高性能信号发生器来扩展其幅度范围来增强,而优化自旋相干时间和微波控制速度则可以拓宽 Qdyne 的频率检测范围。”