초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
1. DNV 두께 10 μm이상을 갖는 dc 자기장 민감도 5 pT/Hz^0.5 이하의 양자센서
2. 공간분해능 1 μm ( 측정영역 > 100×100 μm²) 이하 및 dc자기민감도 50 nT/Hz^0.5를 갖는 벡터 자력계
3. 최소시료 10 pL 이하 및 분해능 1 mHz 이하를 갖는 자기공명장치 개발을 목표로 한다.
4. 자기공명 이미지(1차원) 해상도 1 μm 이하

◼ 전체 내용
1.

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
1. DNV 두께 10 μm이상을 갖는 dc 자기장 민감도 5 pT/Hz^0.5 이하의 양자센서
2. 공간분해능 1 μm ( 측정영역 > 100×100 μm²) 이하 및 dc자기민감도 50 nT/Hz^0.5를 갖는 벡터 자력계
3. 최소시료 10 pL 이하 및 분해능 1 mHz 이하를 갖는 자기공명장치 개발을 목표로 한다.
4. 자기공명 이미지(1차원) 해상도 1 μm 이하

◼ 전체 내용
1.다이아몬드 질소-공동 (DNV)의 깊이 및 밀도에 따른 특성 연구
- ¹³C < 0.01% 이하 다이아몬드의 DNV 결맞음 시간(T₂) 특성 연구
- ¹⁴N 임플란트 에너지/도즈에 따른 DNV 자기장 측정 민감도 연구
- ¹³C < 0.01% 이하 및 N 농도 10 ppm 수준의 다이아몬드의 DNV 자기장 측정 민감도 연구
- 자기장 민감도 5 pT/Hz^0.5 이하 달성
2. DNV를 이용한 자기현미경 및 자기공명 장치 개발
- 넓은 시야(wide field, > 100 × 100 um²)를 갖는 DNV 벡터 자력계 개발
- 공간분해능 : 1 μm
- 자기장 감도 : 50 nT/Hz^0.5
- DNV에 영향을 주는 외부자기 노이즈 감소를 위한 마이크로웨이브 운용법 개발
3. DNV를 이용한 자기공명 장치 개발
- 시료 부피 : 10 pico-liter(pL) 이하
- 뛰어난 분해능 (1 mHz 이하)을 갖는 자기공명 장치 개발
- 시료자화를 위한 방법 개발(동적 핵자화, 고자장 DNV 등)
- 기울기 자기장 (gradient field)을 통한 양성자 이미징(1차원, 분해능 1 μm 이하)

◼ 1단계
❏ 목표
최종 목표와 동일
❏ 내용
전체 내용과 동일

□ 연구개발성과

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
* 극저온 냉매를 사용하지 않으면서도 물질 내부 자기장의 분포를 매우 높은 공간 분해능으로 관찰 할 수 있어, 자기물성(자기기반 메모리 소자, MRAM) 및 생체시료 연구에 중요한 도구가 될 수 있다
* 기존 자기공명으로는 측정할 수 없던, 낮은 분자량의 단백질 구조 분석이 가능해져서 신약개발 등을 위한 중요한 연구 장비가 될 수 있다
* 앙상블 DNV에 대한 깊은 이해를 통해 양자 컴퓨터 실현에 기여하고 관련 산업 전문가양성에 기여 한다

(출처 : 요약문 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 8
• 목차 ... 10
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 11
• 가. 연구개발의 필요성 ... 11
• 나. 개발 기술의 용도 및 적용분야 ... 11
• 다. 개발 기술의 정의 ... 11
• 라. 기존 기술대비 성능의 우수성 ... 13
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 14
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 83
• 1) 연구수행 결과 ... 83
• 2) 목표 달성 수준 ... 90
• 4. 목표 미달 또는 미흡한 사항에 대한 원인분석 ... 91
• 1) 목표 미달 또는 미흡한 연구결과에 대한 원인(사유) 자체분석 내용 ... 91
• 2) 미달 또는 미흡한 결과물에 대한 보완 활동 ... 91
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 91
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 93
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 94
• 1) 향후 5년간 성과활용·확산 활용방안 및 계획(활동계획) ... 95
• 2) 주요 성과활용 (기대)성과목표 ... 96
• 3) 성과활용·관리 추진체계 ... 96
• 4) 기타 ... 97
• 7. 연구개발성과에 대한 후속연구 및 추가 개발 계획 ... 97
• 8. 연구개발비 사용실적 ... 98
• 끝페이지 ... 115