Key points are not available for this paper at this time.
قياس درجة الحرارة المحلية بدقة مكانية في حدود عدد من النانومترات له نطاق واسع من التطبيقات في صناعة أشباه الموصلات وفي علوم المواد والحياة. على سبيل المثال، يمكن استخدام استشعار درجة الحرارة على النانو بدقة عالية للكشف عن تغييرات درجة الحرارة المحلية الصغيرة مثل تلك الناتجة عن التفاعلات الكيميائية أو العمليات الحيوية. ومع ذلك، لم يتم تحقيق قياسات دقيقة لدرجة الحرارة على النانو حتى الآن بسبب نقص المجسات المناسبة. هنا، نعرض تجريبيًا تقنية جديدة لاستشعار درجة الحرارة على النانو تعتمد على الرنين المغناطيسي الإلكتروني المكتشف بصريًا في عيوب ذرية فردية في الألماس. تتراوح أحجام حساسات الألماس هذه من ميكرومتر إلى عشرات النانومترات. نحقق حد ضوضاء درجة حرارة يبلغ 5 مللي كلفن/هرتز(1/2) للعيوب الفردية في المجسات كبيرة الحجم. باستخدام الألماس النانوي المخدر كمجسات، فإن حد ضوضاء درجة الحرارة هو 130 مللي كلفن/هرتز(1/2) بدقة تصل إلى 1 مللي كلفن لأحجام النانوكريستالات وبالتالي مقاييس الطول لبضعة عشرات من النانومترات. يجب أن يسمح هذا الجمع بين الدقة ودقة الموقع، مع الاستقرار الضوئي المتميز للحساسات، بقياس الحرارة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية التي تشمل عددًا قليلًا من الجزيئات أو جزيء واحد حتى في البيئات غير المتجانسة مثل الخلايا.
درس نيويمان وآخرون (الخميس) هذا السؤال.