論文の概要: Quantum Sensing of Spin Fluctuations of Magnetic Insulator Films with Perpendicular Anisotropy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.02883v1
• Date: Mon, 7 Sep 2020 04:24:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 07:31:15.811918
• Title: Quantum Sensing of Spin Fluctuations of Magnetic Insulator Films with Perpendicular Anisotropy
• Title（参考訳）: 垂直異方性を有する磁性絶縁膜のスピン揺らぎの量子センシング
• Authors: Eric Lee-Wong, Jinjun Ding, Xiaoche Wang, Chuanpu Liu, Nathan J. McLaughlin, Hailong Wang, Mingzhong Wu, Chunhui Rita Du
• Abstract要約: 窒素空孔(NV)センターは、新しい量子センシング、イメージング、ネットワークの取り組みに応用されている。 自然界外磁化による磁気絶縁薄膜の内在スピン変動の非侵襲的測定を報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nitrogen vacancy (NV) centers, optically active atomic defects in diamond, have been widely applied to emerging quantum sensing, imaging, and network efforts, showing unprecedented field sensitivity and nanoscale spatial resolution. Many of these advantages derive from their excellent quantum-coherence, controllable entanglement, and high fidelity of operations, enabling opportunities to outperform the classical counterpart. Exploiting this cutting-edge quantum metrology, we report noninvasive measurement of intrinsic spin fluctuations of magnetic insulator thin films with a spontaneous out-of-plane magnetization. The measured field dependence of NV relaxation rates is well correlated to the variation of magnon density and band structure of the magnetic samples, which are challenging to access by the conventional magnetometry methods. Our results highlight the significant opportunities offered by NV centers in diagnosing the noise environment of functional magnetic elements, providing valuable information to design next-generation, high-density, and scalable spintronic devices.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの光学活性原子欠陥である窒素空孔(NV)中心は、新しい量子センシング、イメージング、ネットワークの取り組みに広く応用され、前例のない磁場感度とナノスケール空間分解能を示す。 これらの利点の多くは、優れた量子コヒーレンス、制御可能な絡み合い、操作の忠実度から導き出され、古典的なものよりも優れています。 この最先端量子メトロロジーを利用して、自発的な面外磁化を伴う磁性絶縁体薄膜の固有スピンゆらぎを非侵襲的に測定した。 NV緩和速度の測定フィールド依存性は、磁気サンプルのマグノン密度とバンド構造の変化とよく相関しており、従来の磁気メトリー法ではアクセスが困難である。 本結果は,NVセンターが機能的磁気素子のノイズ環境を診断し,次世代,高密度,スケーラブルなスピントロニクスデバイスの設計に有用な情報を提供する上で,重要な機会であることを示す。

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