2018年5月23日
虽然这听起来很矛盾，但钻石被认为是一种新方法的答案，这种新方法可以以非常低的成本替代数百万美元的医学成像和药物发现仪器。
含氮空位缺陷的金刚石颗粒显微图像。欧洲杯猜球平台这些样品呈截断的八面体形状，被用于实验，以寻求新的方法来调节和控制一种被称为自旋极化的电子特性。右下角的刻度条是200微米(百万分之一米)。在人眼看来，这些粉红色的钻石就像细细的红沙。(图片来源:加州大学伯克利分校伯克利实验室)
一个由能源部领导的国际研究小组劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州大学伯克利分校发现了如何操纵纳米级和微级钻石的缺陷，以极大地优化磁共振成像(MRI)和核磁共振(NMR)系统的灵敏度，同时消除对昂贵和笨重的超导磁体的需要。
”这在我们的领域是一个长期未解决的问题，而我们能够找到一种方法来克服它，并证明解决方法非常简单。”伯克利实验室材料科学部和加州大学伯克利分校化学系的博士后研究员阿肖克·阿乔伊(Ashok Ajoy)欧洲杯足球竞彩说，他欧洲杯线上买球是这项研究的主要作者。”没有人以前做过这个。我们发现的机制是完全新的。“
核磁共振机器被用来检测癌症肿瘤，帮助开发治疗程序，而核磁共振机器被用来检查化合物和其他分子的原子尺度结构和化学。
5月18日出版的《科学进展》(Science Advances)杂志阐述了这种新方法，它可以直接利用这些微型钻石来欧洲杯线上买球实现快速和改进的生物成像。研究人员还将尝试将这种特殊的调谐(称为自旋极化)转移到一种无害的液体(如水)中，并将这种液体注入病人体内，以更快地进行核磁共振扫描。研究人员观察到，微小颗粒的高表面积在这一过程中至关重要。欧洲杯猜球平台
改善钻石原子中电子的自旋极化可以比作对准几根指向同一方向的不同方向的指南针针。与传统的超导磁体相比，这些“超极化”自旋可以提供更清晰的成像对比度。
”在纳米和微观钻石的超极化中的这一重要发现具有巨大的科学和商业影响，“阿乔伊说，因为一些最现代的核磁共振和核磁共振机器可能非常昂贵，超出了一些医院和研究机构的能力。
”这将有助于扩大核磁共振和核磁共振市场。”他说，也可能将设备的大小从房间大小降低到台式大小“一开始就是梦想。”apjoy是加州大学伯克利分校亚历克斯·派恩研究实验室的成员。派恩是伯克利实验室材料科学部的资深教员科学家，也是开发核磁共振作为研究工具的先驱。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
研究人员发现，要正确定位钻石以获得更均匀的自旋极化是很困难的，而这个问题在呈现无序无序方向的微型钻石集合中更加明显。例如，之前的工作已经检查了在钻石样品中钻孔的细微特征是否有助于控制它们的自旋极化。
金刚石晶体结构中氮原子取代碳原子的缺陷称为氮空位，其可调谐自旋特性在量子计算中的可能应用也已被探索。在这些应用中，研究人员试图调节电子的自旋极化，以在更传统的磁性计算机数据存储中传输和存储1和0之类的信息。
在最近的研究中，研究人员发现，通过用绿色激光照射一组微尺度钻石，将其暴露在弱磁场中，并用微波源扫过样品，与传统的核磁共振机和核磁共振机相比，它们可以将金刚石的可控自旋极化特性提高数倍。
Emanuel Druga是加州大学伯克利分校化学学院研发部的一名电工，他为这种新方法创造了一个大型测量工具，该工具被证明有助于验证和完善金刚石样品的自旋极化特性。
“它允许我们在大约一周内调试完毕，”会说。
该装置帮助研究人员获得合适尺寸的钻石晶体。最初，他们使用的晶体直径约为100微米，即1英寸的100万分之一。粉红色钻石的微小样本看起来像细细的红色沙子。经过测试，他们发现直径在1到5微米的钻石的效果是普通钻石的两倍。
例如，通过将石墨转化为钻石，这种微小的钻石可以通过成本效益高的工艺生产出来。
的研究团队已经建立了一个小型系统,使用现成的组件生成微波能量,激光,和磁场需要开发自旋极化的钻石样品,而且他们已经申请专利的方法以及超极化系统。
“你可以考虑用这些系统之一改装现有的核磁共振磁铁，”伯克利实验室和加州大学伯克利分校的本科生拉菲·纳扎里扬参与了这项研究。他说，这个系统的原型只需要几千美元。
虽然自旋时间很短，但科学家们表示，他们正在寻找持续极化样品的方法，同时也在研究如何将这种极化转移到液体中。
会说:“我们可以回收液体，使其在一个闭环中流动，或者继续注入新极化的液体。”
来自中国北京大学纽约城市学院、德国多特蒙德大学和纽约城市大学研究生中心的研究人员也参与了这项研究。这项研究得到了美国国家科学基金会(National Science Foundat欧洲杯线上买球ion)和科学进步研究公司(Research Corporation for Science Advancement)的支持。