加州大学伯克利分校（UC Berkeley）的工程师创造了一个设备, 大大减少了磁场探测器所需的能量, 这将会***性地实现测量我们的电子设备, 我们的地球, 甚至我们的身体流经的磁场。

    “现在***好的磁传感器体积庞大，只能在极端温度下工作，可能要花费数万美元，” 电气工程和计算机科学系的博士后研究员Dominic Labanowski说道，他帮助制造了这种由金刚石制成的设备。“我们的传感器可以替代那些在导航，医疗成像和自然资源勘探等许多应用中难以使用的传感器。”

    每次使用金刚石的传感器测量磁场时，必须首先用1/2到10瓦的微波辐射进行引导，以使它们对磁场敏感，这足以熔化电子元件。研究人员发现了一种利用微波激发微小钻石的新方法，其功耗降低了1000倍，因此可以创建适合手机等电子设备的磁感应设备。

    用氮气喷射钻石可以剔除一些高度有序的碳原子，用氮原子取代它们。这些氮气入侵者称为氮空位（NV）中心，具有科学家们所熟知的独特性质。Labanowski说:“你可以使用这些NV中心作为非常强大的传感器，但是传统上它们的应用是有限的，因为读取它们需要很大的能量。”

    为了检测磁场，科学家首先必须使用高功率微波辐射来击中NV中心，相当于标准微波功率的约百分之一，或者是普通手机耗电量的十倍。然后，他们用激光照射NV中心，激光被氮原子吸收和发射。磁场的强度与发射激光的强度有关: 发射光的强度可以用来测量场强。

    为了制造出这种装置，研究人员将含有数千个NV中心的金刚石纳米晶体放置在多铁性材料的薄膜上。这种新型材料能够更有效地将微波能量传递给晶体。“这项技术大大降低了传感器的功耗，使其可用于实际应用，”Labanowski说。

    磁性传感器的医学应用包括使用磁场测量脑电波的脑磁图，或使用磁场成像心脏功能的心磁图。目前，这些机器只有一个小房间那么大，造价高达300万美元。Labanowski说:“有了低功耗NV传感器，你可以想象，拿一个房间大小的脑磁图仪，把它变成一个像头盔一样的东西，大大减小了尺寸和降低了成本。” 传感器还可以放置在飞机或无人机中, 以帮助发现地下的稀土金属, 或用于手机以改善导航。

    Salahuddin说：“磁场检测只是NV中心的一个应用。” “虽然我们强调磁场感应，但我们的工作可能导致量子系统的电子操纵，包括量子计算在内的更广泛的应用领域，”

    金刚石是自然界存在的特殊材料之一，具有***高的硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、宽能隙、高的声传播速率以及良好的化学稳定性等，如下表。虽然天然金刚石具有这些***的特性，但是它们一直仅仅是以宝石的形式存在，其性质的多变性和稀有性极大地***了其应用。而洛阳誉芯金刚石制备的CVD金刚石膜将这些优异的物理化学性能集一身，且成本较天然金刚石低，能够制备各种几何形状，在电子、光学、机械等工业领域有广泛的应用前景。