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由兩個原子大小的模塊構(gòu)建的世界上最小的無線電接收機 這種微型的接收機是由兩個原子大小的積木組成，并可以承受極其惡劣的環(huán)境，且具有生物的相容性，這意味著這種模塊在從金星探測器到心臟起搏器上的應(yīng)用中都可以實現(xiàn)工作.。 領(lǐng)導(dǎo)這項研究的是Marko Loncar和工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的Tiantsai Lin教授，以及他的研究生Linbo Shao，并把相關(guān)相關(guān)研究發(fā)表在《物理評論應(yīng)用》雜志上。 這種微型天線中所應(yīng)用的鉆石的微小缺陷稱為氮空位（NV）中心微缺陷。為了制作氮空位中心，研究人員在金剛石晶體中利用氮原子替換了一個碳原子并且消除了一個相鄰原子，從而創(chuàng)建了一個在本質(zhì)上，氮原子以及原子相鄰有一個空洞的系統(tǒng)。氮空位中心可以用來發(fā)射單光子或檢測到非常微弱的磁場。他們所具有光致發(fā)光性質(zhì)，這意味著他們可以將這些信息轉(zhuǎn)換成光，使他們對于量子計算應(yīng)用、光子和傳感來說是非常有用和具有前途的系統(tǒng)。 這種無線接收模塊有五個基本組成部分，電源、一個接收器、一個將空氣中的高頻電磁信號轉(zhuǎn)換成低頻電流的轉(zhuǎn)換器、一個將電流轉(zhuǎn)換為揚聲器或耳機中聲音的轉(zhuǎn)換器以及一個調(diào)諧器。  在哈佛大學(xué)的實驗裝置，在金剛石中的氮空位中心電子由激光器發(fā)出的綠色的光進(jìn)行供能或者泵浦。這些電子對電磁場很敏感，例如像調(diào)頻收音機中使用的波那樣。當(dāng)?shù)瘴恢行慕邮諢o線電波時，它們會發(fā)出音頻信號且亮紅燈。普通的光電二極管將光轉(zhuǎn)換成電流，然后通過簡單的揚聲器或耳機轉(zhuǎn)換成聲音.。 電磁鐵在鉆石周圍產(chǎn)生強大的磁場，它可以用來改變無線電的狀態(tài)，并調(diào)諧的氮空位中心的接收頻率。 Shao和Loncar使用數(shù)以億計的氮空位中心實現(xiàn)信號的增強，但無線接收機僅僅利用一個單一的氮空位中心進(jìn)行工作，每次發(fā)射一個光子，而不是一串光流。 該無線電裝置是非常有彈性的，因為鉆石的內(nèi)在固有強度。該小組成功地演示了在350攝氏度下進(jìn)行播放音樂，即大約華氏660度.。 |
