量子センサを自在に並べる！
研究成果 2023/06/14
東京大学大学院理学系研究科において小林研介教授、佐々木健人助教らは、物質・材料研究機構（NIMS）の中払周主幹研究員(研究当時、現職:東京工科大学教授)、岩崎拓哉独立研究者、渡邊賢司主席研究員、谷口尚理事、産業技術総合研究所の小川真一客員研究員、森田行則研究グループ長とともに、量子センサをナノスケールのサイズで自在に並べる技術の開発に成功しました。
六方晶窒化ホウ素中のホウ素空孔欠陥は、室温においても光学的に量子状態を読み出すことができ、量子センサとして磁場測定に利用できます。この磁場に敏感な量子センサは、まるで微小な“方位磁針”のように振る舞います。本研究では、窒化ホウ素のナノ薄膜に作製した量子センサをナノスケールで配列することによって、高分解能な磁場イメージングを実証しました。研究グループは、ヘリウムイオン顕微鏡（注3）からのヘリウムイオンビームを狙った場所に(100 nm)×(100 nm)サイズで照射することで、そのスポット内に量子センサを生成しました。このような微小スポットを配列させ、それぞれのスポットから得られる磁場データを適切に処理することによって、高空間分解能で磁場をイメージングできることを示しました。本研究は、測定対象表面の狙った位置にナノサイズの“方位磁針”を作る技術を確立したものであり、局所磁場や電流分布を調べる手法として、磁性体、超伝導体、電子デバイスなど幅広い研究分野での利用が期待されます。
詳細については、以下をご参照ください。
