Uma cavidade óptica amplifica as assinaturas de núcleos específicos em uma treliça atômica.
Para pesquisadores que perseguem qubits, sensores magnéticos e outras aplicações de rotações nucleares, o ortosilicato de Yttrium dopado com erbio (ER: YSO) é uma plataforma atraente de estado sólido. Agora, graças ao novo trabalho de Andreas Reiserer, da Universidade Técnica de Munique e seus colaboradores, essas aplicações estão um passo mais perto da realização. Os pesquisadores demonstraram que poderiam distinguir cinco núcleos diferentes de yttrium que cercavam um único núcleo de erbio em uma fina membrana de er: yso (1). Em aplicações futuras, o procedimento pode ser potencialmente estendido para abordar cada rotação do Yttrium individualmente.
Vários fatores são responsáveis pelo apelo do ER: YSO. O Erbium possui uma transição óptica extremamente estreita e casais magneticamente para giros vizinhos de Y, que dividem a frequência de transição. Como o acoplamento depende das orientações relativas dos spins e do campo magnético aplicado, a divisão gerada por cada rotação do yttrio é diferente. Infelizmente, a mudança é difícil de detectar porque a transição óptica é fraca. Aumentar a concentração de dopantes de erbio aumentaria o sinal, mas à custa de desbotar as divisões individuais, de modo que não possam ser reconhecidas.
Reiserer e seus colaboradores acertaram em outra maneira para aumentar o sinal. Eles formaram membranas finas de YSO dopadas com vestígios de erbio e as colocaram em um tipo de cavidade óptica conhecida como ressonador de Fabry-Poot. Graças ao fator de qualidade do ressonador de quase 107o sinal de um único dopante de erbio foi aumentado por um fator de 100. Quando os pesquisadores varreram o campo magnético, eles encontraram sinais distintos originários de cinco dos vizinhos mais próximos do dopante de erbio.
