論文の概要: Widefield quantum microscopy with nitrogen-vacancy centers in diamond:
strengths, limitations, and prospects
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.06060v1
- Date: Fri, 13 Aug 2021 04:52:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 15:05:49.181622
- Title: Widefield quantum microscopy with nitrogen-vacancy centers in diamond:
strengths, limitations, and prospects
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心を持つ広視野量子顕微鏡 : 強度、限界、展望
- Authors: S. C. Scholten, A. J. Healey, I. O. Robertson, G. J. Abrahams, D. A.
Broadway and J.-P. Tetienne
- Abstract要約: ダイヤモンド表面近くの窒素空孔中心の密度の高い層は、広視野光学顕微鏡で疑問視することができる。
テクノロジーは、凝縮物質物理学、地球科学、生物学など様々な分野で急速に発展し、応用のデモを行っている。
- 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: A dense layer of nitrogen-vacancy (NV) centers near the surface of a diamond
can be interrogated in a widefield optical microscope to produce spatially
resolved maps of local quantities such as magnetic field, electric field and
lattice strain, providing potentially valuable information about a sample or
device placed in proximity. Since the first experimental realization of such a
widefield NV microscope in 2010, the technology has seen rapid development and
demonstration of applications in various areas across condensed matter physics,
geoscience and biology. This Perspective analyzes the strengths and
shortcomings of widefield NV microscopy in order to identify the most promising
applications and guide future development. We begin with a brief review of
quantum sensing with ensembles of NV centers, and the experimental
implementation of widefield NV microscopy. We then compare this technology to
alternative microscopy techniques commonly employed to probe magnetic materials
and charge flow distributions. Current limitations in spatial resolution,
measurement accuracy, magnetic sensitivity, operating conditions and ease of
use, are discussed. Finally, we identify the technological advances that solve
the aforementioned limitations, and argue that their implementation would
result in a practical, accessible, high-throughput widefield NV microscope.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの表面に近い窒素空孔(NV)中心の密度の高い層は、広視野光学顕微鏡で疑問視され、磁場、電場、格子ひずみなどの局所量の空間分解マップが作成され、近くに置かれた試料や装置に関する潜在的に価値のある情報が得られる。
2010年にこのような広視野NV顕微鏡を初めて実験的に実現して以来、この技術は凝縮物質物理学、地球科学、生物学など様々な分野の応用の急速な発展と実証が見られた。
このパースペクティブは、最も有望なアプリケーションを特定し、将来の開発を導くために、広視野NV顕微鏡の長所と短所を解析する。
まず、NV中心のアンサンブルを用いた量子センシングの簡単なレビューと、広視野NV顕微鏡の実験的実装から始める。
次に、磁気材料や電荷流分布を調べるために一般的に用いられる代替顕微鏡技術と比較する。
空間分解能, 測定精度, 磁気感度, 動作条件, 使いやすさの現在の限界について考察した。
最後に、上記の限界を解決する技術的進歩を特定し、それらの実装は実用的で、アクセス可能で、高スループットな広視野nv顕微鏡となると論じる。
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