프로젝트 소개
본 과제는 다이아몬드 내부의 NV 센터를 활용해 아주 작은 자기장의 분포를 높은 정밀도로 촬영하는 양자자기이미징 기술을 개발하는 연구임. 기존 자기센서보다 작은 물질과 생체 시료의 자기 신호를 관찰할 수 있어 바이오이미징과 휴대형 자기센서 분야에 활용 가능한 기술임.
연구 목표는 nm~mm 크기의 타겟을 대상으로 자기이미징 공간분해능 20~50 nm 이하, 자기민감도 1 uT(rms) 이하를 달성하고, 3 x 3 x 3 cm3 크기의 센서 HW 모듈을 구현하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 공초점 현미경 방식의 광학계, 다이아몬드 나노구조체, 고정밀 타겟 스캐너, 다이아몬드 NV 센터 앙상블 소자 및 DC·AC 자기장 측정 기술 개발임. 또한 양자메모리 기술을 활용한 민감도 향상, 외부 샘플 핵자기공명(NMR) 신호 검출, 세포·바이오샘플 이미징, 2D MRI 이미징 및 소형 시스템 최적화 추진임. 기대 효과는 고분해능·고민감도 양자센싱 원천기술 확보와 신경연결망, 단세포, EMG·ECG·EEG 측정 및 질병 진단 분야의 새로운 바이오이미징 기술 창출임.