Kohesio: odkrijte projekte EU v svoji regiji

European Commission Topic
European Commission Topic

Razvoj kompaktnega multisenzoričnega kvantnega magnetometra na osnovi CMOS matrike

Kvantni senzorji, ki temeljijo na NV (Nitrogen Vacancy) prelomnih centrih v diamantih, so trenutno zelo aktivno področje raziskav, zlasti za magnetno občutljivost in slikovne aplikacije. Dejansko je bilo leta 2024 na to temo objavljenih že več kot 2 860 znanstvenih člankov. Vendar pa so NV magnetometri drage laboratorijske naprave, nameščene na optičnih mizah, in porabijo na stotine vatov, da dosežejo največjo občutljivost. Cilj projekta je razviti in eksperimentalno preskusiti kompaktni NV magnetometer, ki uporablja svetlobne vire in fotonske detektorje z linearnimi dimenzijami, manjšimi od enega centimetra, in z nizko porabo energije. Ko se tak senzor lahko uporablja zunaj laboratorijskih sten, bo našel različne aplikacije v geologiji, navigaciji in industriji. Čeprav je zamisel o kompaktnem NV magnetometru že v zraku in so pred kratkim poročali o več takih poskusih, uporabljamo popolnoma izviren pristop, v katerem je kompaktni NV magnetometer zgrajen neposredno na podlagi CMOS prikazne matrike. Uporaba takšne multiobčutljive matrike je priložnost za preseganje obstoječih meja občutljivosti z meritvami na telplaku. V tej interdisciplinarni industrijski raziskavi bodo kvantni senzorji z našo inovativno NV metodo plastenja (nanotehnologija) globoko integrirani s kompaktnimi svetlobnimi in percepcijskimi napravami (elektronika). Projekt bo sistematično meril in analiziral interakcijo med elektroniko in kvantnimi senzorji z namenom razvoja razvojnega načrta za optimizacijo te nove tehnologije. Dr. Fis. Ilya Feschenko, ki ima 17 izvirnih publikacij in tri predtiske na področju kvantnih senzorjev, ki jih je treba razviti v projektu (11.2024).Ključne besede: kvantni senzorji, dušik-vakainski centri, magnetometrija, geomagnetna polja, multisenzorjiProjektni partnerji: Univerza v Latviji (vodilni partner, 60% financiranja projekta), SIA "AGL TECHNOLOGIES" (partner, 20% financiranja), SIA "ROMOVE" (partner, 20% financiranja).V projektu bodo izvedene naslednje aktivnosti: 2. Raziskave, ki vključujejo vsaj eno od naslednjih raziskovalnih kategorij: temeljne raziskave, industrijske raziskave, eksperimentalni razvoj. 2.d1: Razvoj in testiranje diamantnih kvantnih senzorjev z različnimi globinskimi NV središčnimi plastmi; 2.d2: študije za odkrivanje magnetnega polja Telplaika v laboratorijskih pogojih; 2.d3: zasnova in preskušanje kompaktnega multisenzoričnega kvantnega magnetometra; 3. Pridobivanje, potrjevanje in obramba tehnoloških pravic (neopredmetenih sredstev), ki izhajajo iz raziskovalnih dejavnosti, izvedenih v okviru projekta. 4. Razširjanje znanja, pridobljenega s projektom, v obliki usposabljanja, objav ali prenosa znanja in tehnologije. 5. Ukrepi za zagotovitev zahtev glede komunikacije in vizualne podobe. Predvidena raziskovalna kategorija projekta: Industrijske raziskave.Rezultati projekta: 8 podatkovnih nizov z rezultati meritev in izračunov; 3 izvirne objave znanstvenih del o rezultatih treh podukrepov; 2 prototipa izdelka/tehnologije: kvantni senzor z globoko središčno plastjo NV in multisenzoričnim kvantnim magnetometrom; 1 EN patentna prijava: kompaktni multisenzorični kvantni magnetometer; 1 Licenčna pogodbaRaziskovalna kategorija: negospodarski projekt (posamezni projekt, ki ga izvaja raziskovalna organizacija v sodelovanju z dvema komercialnima partnerjema), namenjen razvoju tehnologije, ki bo do konca projekta dosegla raven tehnološke pripravljenosti 4 (tehnologija, preskušena v laboratorijskih pogojih). Projekt ustreza področju pametne specializacije RIS3 „fotonika in pametni materiali, tehnologije in inženirski sistemi“. Projekt razvija fotoniko (slikovni senzorji in LED matrike) in pametne materiale (NV centri v diamantnem kristalu je nanostruktura, oblikovana v približno 200 nm plasteh). Projekt razvija tehnologijo, ki se lahko trži, in tako zagotavlja povečanje zmogljivosti in izvozne zmogljivosti latvijskega sistema gospodarskih inovacij v skladu s strategijo RIS3. Cilji projekta so osredotočeni na gospodarske dejavnosti, ki ustrezajo kodi NACE 71.20 (Tehnično preskušanje in analiza), vključno s preskušanjem okoljskih kazalnikov ter kvalifikacij in potrebne skrbnosti. Projekt je v skladu s sektorji, opredeljenimi v Frascatijevem priročniku 1.3 Fizikalne vede, 2.2. Elektronika,2.5 Materialni inženiring in 2.10 Nanotehnologija.Trajanje projekta: 36 mesecev (maj 2025–maj 2028)Skupni stroški projekta: 656 455 EUR, od tega Evropski sklad za regionalni razvoj krije 510 065,53 EUR (77,7 %), nacionalno financiranje 89 934,33 EUR (13,7 %), zasebne naložbe pa 56 455,14 EUR (8,6 %).

Flag of Latvija  Riga, Latvija