論文の概要: Diamond Nitrogen-Vacancy Center Magnetometry: Advances and Challenges
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.10231v1
- Date: Tue, 20 Oct 2020 12:51:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-28 05:40:19.911609
- Title: Diamond Nitrogen-Vacancy Center Magnetometry: Advances and Challenges
- Title（参考訳）: ダイヤモンド窒素空洞磁気計の進歩と課題
- Authors: Jixing Zhang, Lixia Xu, Guodong Bian, Pengcheng Fan, Mingxin Li,
Wuming Liu, and Heng Yuan
- Abstract要約: ダイヤモンド窒素空洞(NV)中心磁力計は、最近、応用物理学とセンサーの分野の研究者からかなりの関心を集めている。
本総説では,NV中心の物理的特性を概説し,NV中心磁力計の基本原理を要約し,理論感度を分析し,NV中心磁力計に対する技術的ノイズの影響について考察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.26385121748044166
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Diamond nitrogen-vacancy (NV) center magnetometry has recently received
considerable interest from researchers in the fields of applied physics and
sensors. The purpose of this review is to analyze the principle, sensitivity,
technical development potential, and application prospect of the diamond NV
center magnetometry. This review briefly introduces the physical
characteristics of NV centers, summarizes basic principles of the NV center
magnetometer, analyzes the theoretical sensitivity, and discusses the impact of
technical noise on the NV center magnetometer. Furthermore, the most critical
technologies that affect the performance of the NV center magnetometer are
described: diamond sample preparation, microwave manipulation, fluorescence
collection, and laser excitation. The theoretical and technical crucial
problems, potential solutions and research technical route are discussed. In
addition, this review discusses the influence of technical noise under the
conventional technical conditions and the actual sensitivity which is
determined by the theoretical sensitivity and the technical noise. It is
envisaged that the sensitivity that can be achieved through an optimized design
is in the order of 10 fT/Hz^1/2. Finally, the roadmap of applications of the
diamond NV center magnetometer are presented.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド窒素空洞(NV)中心磁力計は近年、応用物理学とセンサーの分野の研究者からかなりの関心を集めている。
本研究の目的は,ダイヤモンドnv中心磁力計の原理,感度,技術開発可能性,応用可能性を分析することである。
本稿では,NV中心の物理的特性を概説し,NV中心磁力計の基本原理を要約し,理論感度を分析し,NV中心磁力計に対する技術的ノイズの影響について考察する。
さらに, nv中心磁力計の性能に影響を与える重要な技術として, ダイヤモンド試料調製, マイクロ波操作, 蛍光集光, レーザー励起などについて述べる。
理論的、技術的に重要な問題、潜在的な解決策、研究技術ルートについて論じる。
さらに,従来の技術的条件下での技術的騒音の影響と,理論的感度と技術的騒音によって決定される実際の感度について検討した。
最適化設計により達成できる感度は10 fT/Hz^1/2である。
最後に、ダイヤモンドNV中心磁力計の応用のロードマップを示す。
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