論文の概要: Magnetic-Field-Dependent Stimulated Emission from Nitrogen-Vacancy Centres in Diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.05060v1
• Date: Fri, 10 Sep 2021 18:48:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 11:38:25.186312
• Title: Magnetic-Field-Dependent Stimulated Emission from Nitrogen-Vacancy Centres in Diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空洞中心からの磁場依存性誘導放出
• Authors: F. Hahl, L. Lindner, X. Vidal, T. Ohshima, S. Onoda, S. Ishii, A. M. Zaitsev, M. Capelli, T. Luo, B. C. Gibson, A. D. Greentree and J. Jeske
• Abstract要約: ダイヤモンド中の負の荷電窒素空孔中心は、量子磁場センサーを約束している。 レーザーしきい値磁力計は、NV中心のアンサンブル感度を改善するための理論的アプローチである。 高NVドープ・低吸収ダイアモンドゲイン媒体を532nmで励起し,710nmで共鳴シードする超高強度レーザーキャビティを用いた。
• 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: Negatively charged nitrogen-vacancy centres in diamond are promising quantum magnetic field sensors. Laser threshold magnetometry has been a theoretical approach for the improvement of NV-centre ensemble sensitivity via increased signal strength and magnetic field contrast. In this work we experimentally demonstrate laser threshold magnetometry. We use a macroscopic high-finesse laser cavity containing a highly NV-doped and low absorbing diamond gain medium that is pumped at 532nm and resonantly seeded at 710nm. This enables amplification of the signal power by stimulated emission of 64%. We show the magnetic-field dependency of the amplification and thus, demonstrate magnetic-field dependent stimulated emission from an NV-centre ensemble. This emission shows a record contrast of 33% and a maximum output power in the mW regime. These advantages of coherent read-out of NV-centres pave the way for novel cavity and laser applications of quantum defects as well as diamond NV magnetic field sensors with significantly improved sensitivity for the health, research and mining sectors.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の負の窒素空孔中心は、量子磁場センサーを約束している。 レーザー閾値磁気測定は、信号強度の増大と磁場コントラストによるnv中心アンサンブル感度の改善のための理論的アプローチである。 本研究はレーザーしきい値磁気メトリーを実験的に実証する。 532nmで励起され、710nmで共鳴シードされた高nvドープ低吸収ダイヤモンド利得媒質を含む超高精細レーザーキャビティを用いる。 これにより64%の励起放電による信号パワーの増幅が可能となる。 増幅の磁場依存性を示すとともに,NV中心アンサンブルからの磁場依存性の励起放出を示す。 この放出は、mW体制における33%のコントラストと最大出力パワーを示す。 これらのnv-centresのコヒーレントな読み出しの利点は、量子欠陥の新規キャビティおよびレーザー応用や、健康、研究、鉱業分野の感度を大幅に向上したダイヤモンドnv磁場センサへの道を開く。

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