Потери энергии — скрытая, но критически важная проблема современной электроники. От беспроводных зарядок до электромобилей, эффективность устройств напрямую зависит от того, сколько энергии в них теряется. Ученые нашли способ не просто выявить эти потери, но и буквально увидеть их благодаря уникальному квантовому инструменту.
Международная команда исследователей из Японии и США представила метод, позволяющий визуализировать потери энергии в микроскопических деталях современных электронных устройств. В основе разработки лежат алмазы, оснащённые квантовыми сенсорами на базе центров азот-вакансия (NV), чувствительных к слабым магнитным полям.
Эти сенсоры позволяют измерять не только силу, но и задержку магнитного отклика — именно она указывает на то, где и сколько энергии теряется. Новый метод охватывает широкий диапазон частот, от сетевых 100 герц до высокотехнологичных 2,3 мегагерц, что делает его применимым как для бытовой электроники, так и для передовых промышленных решений.
«Наши технологии можно применять в электронике, магнитной памяти, электромобилях и даже в развитии квантовых технологий».
— Муцко Хатано, руководитель исследования
Эксперименты на магнитных пленках показали, что потери зависят от направления поля: в одних ориентациях они минимальны, в других — резко возрастают с частотой. Учёные также впервые зафиксировали движение доменных стенок — микроструктур, напрямую влияющих на эффективность материалов. Благодаря новой методике инженеры смогут проектировать более надёжные, экономичные и экологичные электронные системы будущего.
Источник: Communications Materials
