Энциклопедия |
Конференции, симпозиумы |
Подписка и отписка на новости |
Научные институты |
Статьи, рефераты |
Аннотации журналов |
Правила для авторов |
Поиск по сайту |
Контакты |
Добавить статью, новость |
Подписка на журнал |
Ученые показали возможность создания алмазного ЯМР-датчика для изучения микроскопических объектов |
24.09.2009 г. | |
Специалисты из Гарвардского университета, Массачусетского технологического института и Сельскохозяйственного и политехнического университета Техаса (все — США), исследовавшие возможность создания квантового компьютера с помощью алмазов, нашли этим драгоценным камням новое применение в биологии и медицине. Модель алмаза с размещенными внутри атомом азота и вакансией. При попадании зеленого света на кристалл он светится красным. (Иллюстрация Джейкоба Тейлора.) Свойства алмазов, как выяснили ученые, делают их идеальными кандидатами на роль датчиков в устройствах, работа которых основана на явлении ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Периодичность кристаллической решетки алмаза, поясняют авторы, иногда нарушается, причем довольно часто встречается такой дефект: один атом азота заменяет два атома углерода, оставляя позицию одного из них вакантной. Образованием этих дефектов отчасти объясняется блеск алмазов: при попадании на них зеленого света два неспаренных электрона атома азота переходят в новое энергетическое состояние с испусканием фотонов. Анализируя незначительные изменения в процессе испускания, можно определить направление спина электрона. В своих опытах ученые продемонстрировали передачу квантовой информации (спинового состояния) от электрона к ядрам близлежащих атомов углерода, построили небольшую цепь, которая выполняла простейшие логические операции, и организовали процесс считывания квантовых данных. Основное достоинство такого подхода заключается в том, что система сохраняет работоспособность при комнатной температуре. Впрочем, построить действующий квантовый компьютер ученые не стремятся; куда больше их привлекает создание ЯМР-датчика для изучения микроскопических объектов — отдельных клеток в живом организме или молекул. «Считается, что проводить такие исследования невозможно, поскольку в обоих случаях магнитное поле слишком слабо, — говорит один из участников работы Джейкоб Тейлор (Jacob Taylor). — Однако чувствительность этой технологии очень высока; кроме того, она не представляет опасности для организма и не требует охлаждения до низких температур. Надеюсь, с ее помощью нам удастся заглянуть внутрь клетки и рассмотреть, что происходит в разных ее частях». Полная версия отчета будет опубликована в журнале Science. Подготовлено по материалам Национального института стандартов и технологий. Источник: http://science.compulenta.ru/461261/ |