Quantensensorik

Mit Diamant und Laser kleinste Magnetfelder im Gehirn messen

Magnetfeld
Schema der Laserschwellen-Magnetometrie. Im Detail: ein NV-Zentrum in Diamant Bild: Fraunhofer IAF
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Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) in Freiburg verfolgt einen neuartigen Ansatz zur Messung von Magnetfeldern im Gewebe: Durch die Herstellung und Optimierung von Stickstoff-Vakanz-Zentren (NV-Zentren) in Diamant möchten die Forscher den Weg für hochsensitive Magnetfelddetektoren im Raumtemperaturbetrieb ebnen und damit das weltweit erste Laserschwellen-Magnetometer entwickeln. Kleinste Magnetfelder, wie sie etwa in neuronalen Netzen oder durch Gehirnströme entstehen, sollen mit dieser Technik gemessen werden und so der medizinischen Diagnostik neue Türen öffnen.

Mittels atomarer Stickstoff-Vakanz-Zentren in Diamant wollen die Forscher eine ultra-sensitive Laserschwellen-Magnetometrie (LSM) realisieren. Hierfür werden hoch NV-dotierte Diamant-Laserkristalle entwickelt. Mit hochsensitiven Magnetfeldsensoren, die für eine biologische Anwendung geeignet sind, wäre es beispielsweise möglich, Hirn- und Herzaktivitäten von Ungeborenen zu bestimmen und damit Krankheiten frühzeitig zu behandeln.

www.iaf.fraunhofer.de

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