由两个原子大小的模块构建的世界上最小的无线电接收机

来自哈佛大学约翰保尔森工程与应用科学学院的研究人员制作了世界上最小的无线电接收机模块，该装置是由一颗具有原子缺陷的粉色钻石组成的.。

　　这种微型的接收机是由两个原子大小的积木组成，并可以承受极其恶劣的环境，且具有生物的相容性，这意味着这种模块在从金星探测器到心脏起搏器上的应用中都可以实现工作.。

　　领导这项研究的是Marko Loncar和工程与应用科学学院的Tiantsai Lin教授，以及他的研究生Linbo Shao，并把相关相关研究发表在《物理评论应用》杂志上。

　　这种微型天线中所应用的钻石的微小缺陷称为氮空位（NV）中心微缺陷。为了制作氮空位中心，研究人员在金刚石晶体中利用氮原子替换了一个碳原子并且消除了一个相邻原子，从而创建了一个在本质上，氮原子以及原子相邻有一个空洞的系统。氮空位中心可以用来发射单光子或检测到非常微弱的磁场。他们所具有光致发光性质，这意味着他们可以将这些信息转换成光，使他们对于量子计算应用、光子和传感来说是非常有用和具有前途的系统。

　　这种无线接收模块有五个基本组成部分，电源、一个接收器、一个将空气中的高频电磁信号转换成低频电流的转换器、一个将电流转换为扬声器或耳机中声音的转换器以及一个调谐器。

[attachment=74568]

　　在哈佛大学的实验装置，在金刚石中的氮空位中心电子由激光器发出的绿色的光进行供能或者泵浦。这些电子对电磁场很敏感，例如像调频收音机中使用的波那样。当氮空位中心接收无线电波时，它们会发出音频信号且亮红灯。普通的光电二极管将光转换成电流，然后通过简单的扬声器或耳机转换成声音.。

　　电磁铁在钻石周围产生强大的磁场，它可以用来改变无线电的状态，并调谐的氮空位中心的接收频率。

　　Shao和Loncar使用数以亿计的氮空位中心实现信号的增强，但无线接收机仅仅利用一个单一的氮空位中心进行工作，每次发射一个光子，而不是一串光流。

　　该无线电装置是非常有弹性的，因为钻石的内在固有强度。该小组成功地演示了在350摄氏度下进行播放音乐，即大约华氏660度.。

　　“钻石具有许多独特的性质，”Loncar说。“由于钻石具有生物相容性，这种无线接收设备能够在太空、恶劣环境甚至人体中进行工作。”

查看本帖完整版本: [-- 由两个原子大小的模块构建的世界上最小的无线电接收机 --] [-- top --]