論文の概要: Diamond magnetometry and gradiometry towards subpicotesla DC field
measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.15706v4
- Date: Mon, 21 Jun 2021 06:45:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-18 05:41:11.020824
- Title: Diamond magnetometry and gradiometry towards subpicotesla DC field
measurement
- Title（参考訳）: ダイヤモンド磁気測定とgradiometryによるサブピコプタ直流電界計測
- Authors: Chen Zhang, Farida Shagieva, Matthias Widmann, Michael Kuebler, Vadim
Vorobyov, Polina Kapitanova, Elizaveta Nenasheva, Ruth Corkill, Oliver
Roehrle, Kazuo Nakamura, Hitoshi Sumiya, Shinobu Onoda, Junichi Isoya, Joerg
Wrachtrup
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、コンパクトな量子センサーのための強力な固体プラットフォームへと発展してきた。
低強度光励起による高感度NVアンサンブルを用いた磁界測定を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.405499311102098
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nitrogen vacancy (NV) centers in diamond have developed into a powerful
solid-state platform for compact quantum sensors. However, high sensitivity
measurements usually come with additional constraints on the pumping intensity
of the laser and the pulse control applied. Here, we demonstrate high
sensitivity NV ensemble based magnetic field measurements with low-intensity
optical excitation. DC magnetometry methods like, e.g., continuous-wave
optically detected magnetic resonance and continuously excited Ramsey
measurements combined with lock-in detection, are compared to get an
optimization. Gradiometry is also investigated as a step towards unshielded
measurements of unknown gradients. The magnetometer demonstrates a minimum
detectable field of 0.3-0.7 pT in a 73 s measurement by further applying a flux
guide with a sensing dimension of 2 mm, corresponding to a magnetic field
sensitivity of 2.6-6 pT/Hz^0.5. Combined with our previous efforts on the
diamond AC magnetometry, the diamond magnetometer is promising to perform wide
bandwidth magnetometry with picotesla sensitivity and a cubic-millimeter
sensing volume under ambient conditions.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、コンパクトな量子センサーのための強力な固体プラットフォームへと発展してきた。
しかし、高感度測定は通常、レーザーの励起強度とパルス制御に対する追加の制約が伴う。
そこで我々は,低強度光励起を用いた高感度NVアンサンブルによる磁界測定を行った。
連続波光検出磁気共鳴や連続励起ラムゼイ測定とロックイン検出を組み合わせた直流磁力測定法を最適化に比較した。
gradiometryはまた、未知の勾配の無遮蔽測定へのステップとして研究されている。
磁気センサは、磁気感度2.6-6 pT/Hz^0.5に対応する2mmの磁束ガイドをさらに適用することにより、73s測定において0.3-0.7 pTの最小検出可能磁場を示す。
これまでのダイヤモンド交流磁力計の取り組みと合わせて、ダイヤモンド磁力計は、周囲条件下でピクトスラ感度の広帯域磁力計と立方ミリセンシングボリュームを約束している。
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