論文の概要: NV-Diamond Magnetic Microscopy using a Double Quantum 4-Ramsey Protocol
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.02371v2
- Date: Wed, 21 Apr 2021 15:24:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-03 20:34:33.826989
- Title: NV-Diamond Magnetic Microscopy using a Double Quantum 4-Ramsey Protocol
- Title(参考訳): ダブル量子4ラムシープロトコルを用いたNVダイアモンド磁気顕微鏡
- Authors: Connor A. Hart, Jennifer M. Schloss, Matthew J. Turner, Patrick J.
Scheidegger, Erik Bauch, Ronald L. Walsworth
- Abstract要約: 広視野磁気イメージングを実現するダブル量子(DQ)4-ラムゼー計測プロトコルを提案する。
このプロトコルは4つの連続したラムゼイ(4-ラムゼイ)の測定にマイクロ波相の交互性を用いる。
DQ 4-Ramseyプロトコルのロバスト性および磁気感度の均一性の改善により、動的ブロードバンド磁気源のイメージングが可能となった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.2233362977312945
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a double quantum (DQ) 4-Ramsey measurement protocol that enables
wide-field magnetic imaging using nitrogen vacancy (NV) centers in diamond,
with enhanced homogeneity of the magnetic sensitivity relative to conventional
single quantum (SQ) techniques. The DQ 4-Ramsey protocol employs
microwave-phase alternation across four consecutive Ramsey (4-Ramsey)
measurements to isolate the desired DQ magnetic signal from any residual SQ
signal induced by microwave pulse errors. In a demonstration experiment
employing a 1-$\mu$m-thick NV layer in a macroscopic diamond chip, the DQ
4-Ramsey protocol provides volume-normalized DC magnetic sensitivity of
$\eta^\text{V}=34\,$nTHz$^{-1/2} \mu$m$^{3/2}$ across a $125\,\mu$m$
\,\times\,125\,\mu $m field of view, with about 5$\times$ less spatial
variation in sensitivity across the field of view compared to a SQ measurement.
The improved robustness and magnetic sensitivity homogeneity of the DQ 4-Ramsey
protocol enable imaging of dynamic, broadband magnetic sources such as
integrated circuits and electrically-active cells.
- Abstract(参考訳): ダイヤモンド中における窒素空孔(NV)中心を用いた広視野磁気イメージングを実現するために,従来の単一量子(SQ)技術に対する磁気感度の均一性を高めた二重量子(DQ)4-ラムゼー測定プロトコルを提案する。
DQ 4-Ramseyプロトコルは、マイクロ波パルスエラーによって誘導される残差SQ信号から所望のDQ磁気信号を分離するために、4連続ラムゼー(4-Ramsey)測定のマイクロ波位相変化を用いる。
マクロダイヤモンドチップ内の1-$\mu$m-thick nv層を用いた実証実験において、dq 4-ramseyプロトコルは、sq測定と比較して約5$\times$約5$\times$の空間的変化の少ないsq測定値に対して、$\eta^\text{v}=34\,$nthz$^{-1/2} \mu$m$^{3/2}$の体積正規化dc磁気感度を提供する。
DQ 4-Ramseyプロトコルの改良されたロバスト性および磁気感度の均一性により、集積回路や電気活性セルのようなダイナミックでブロードバンドな磁気源のイメージングが可能になる。
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