最近，美国麻省理工大学（MIT）研究人员利用人造钻石中的瑕疵开发出新一代超灵敏磁场探测器，效率达到上一代探测器的近千倍。这将为医疗领域、材料成像、走私检查甚至地质勘探带来微型化的电池充电设备。相关论文发表在最近出版的《自然·物理学》杂志上。

据报道，纯净钻石是完全由碳原子组成的晶格结构，不会与磁场相互作用。人造钻石中的瑕疵叫做氮晶格空位，是晶格中一个氮原子取代了碳原子形成的氮空位，空位中的电子能与磁场相互作用，对磁场极为敏感，一块只有拇指甲1/20大小的钻石芯片就含有万亿个氮空位，每个空位都能进行磁场检测。科学家希望以此为基础造出高效便携的磁力计，问题是怎样把所有检测聚集起来。探测一个氮空位要用激光照射它，它吸收光子然后再发出光，再发射光的强度就携带了空位磁场状态的信息。

研究人员计算了激光入射晶体的角度，使激光能从各棱面反射，就像台球桌上的撞球，不知疲倦地在晶体各面轮番反弹，直到它所有的能量被吸收殆尽。

当一个光子击中氮空位中的一个电子时，会把它击入更高的能态，当电子回到原来能态时，就会像其他光子一样释放出额外能量。而一个磁场，会弹击电子的磁向(或自旋方向)，增大它在两种能态之间的能量差。磁场越强，就会弹击越多的电子自旋，改变空位发光的亮度。