論文の概要: Temperature Sensing with RF-Dressed States of Nitrogen-Vacancy Centers
in Diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.06976v1
- Date: Sat, 14 May 2022 05:38:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-13 04:31:04.215564
- Title: Temperature Sensing with RF-Dressed States of Nitrogen-Vacancy Centers
in Diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心のRF励起状態による温度センサ
- Authors: H. Tabuchi, Y. Matsuzaki, N. Furuya, Y. Nakano, H. Watanabe, N.
Tokuda, N. Mizuochi, J. Ishi-Hayase
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)センターは、センシティブな温度センサーを実現するための有望なシステムである。
逆磁場下での高周波(RF)磁場にdressした量子状態のCW-ODMRを用いた新しい温度測定法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Nitrogen vacancy (NV) centers in diamond are promising systems for realizing
sensitive temperature sensors. Pulsed optically detected magnetic resonance
(Pulsed-ODMR) is one of the ways to measure the temperature using NV centers.
However, Pulsed-ODMR requires careful calibration and strict time
synchronization to control the microwave pulse, which complicates its
applicability. Nonetheless, the continuous-wave optically detected magnetic
resonance (CW- ODMR) in NV centers is another more advantageous way to measure
temperature with NV centers, owing to its simple implementation by applying a
green laser and microwave in a continuous manner. This, however, has the
drawback of a lower sensitivity compared to pulsed-ODMR. Therefore, to benefit
from its accessible adaptation, it is highly important to improve the
sensitivity of temperature sensing with CW-ODMR. Here, we propose a novel
method to measure temperature using CW-ODMR with a quantum state dressed by
radio-frequency (RF) fields under transverse magnetic fields. RF fields are
expected to suppress inhomogeneous broadening owing to strain variations.
Experimental results confirmed that the linewidth becomes narrower in our
scheme compared to the conventional one. Moreover, we estimated the sensitivity
to be approximately 65.5 $\mathrm{m}\mathrm{K}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$, which
constitutes approximately seven times improvement with respect to the
sensitivity of the conventional scheme.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)センターは、感度温度センサーを実現するための有望なシステムである。
パルス光検出磁気共鳴(Pulsed-ODMR)は、NV中心を用いて温度を測定する方法の1つである。
しかし、パルスodmrはマイクロ波パルスを制御するために注意深いキャリブレーションと厳密な時間同期を必要とする。
それにもかかわらず、nv中心における連続波光検出磁気共鳴(cw-odmr)は、グリーンレーザーとマイクロ波を連続的に印加することにより簡単な実装により、nv中心での温度測定に有利な方法である。
しかし、これはパルスODMRに比べて感度が低いという欠点がある。
そのため,cw-odmrを用いた温度センサの感度を向上させることが重要である。
そこで本研究では,CW-ODMRを用いて,逆磁場下での高周波(RF)磁場にdressした量子状態を用いて温度を測定する新しい手法を提案する。
RF場はひずみ変動による不均一な膨張を抑制することが期待される。
実験の結果,従来に比べて線幅が狭くなることがわかった。
さらに,従来のスキームの感度について,約65.5 $\mathrm{m}\mathrm{K}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$と推定した。
関連論文リスト
- Overcoming the Thermal-Noise Limit of Room-Temperature Microwave Measurements by Cavity Pre-cooling with a Low-Noise Amplifier. Application to Time-resolved Electron Paramagnetic Resonance [0.34530027457862006]
空洞前冷却(CPC)は、測定を行う直前に、室温でマイクロ波空洞の電磁モードを占有する有害な熱光子の大部分が除去される。
HEMTをベースとした商用低雑音増幅器 (LNA) の入力を再利用し, 一時的に空洞に過結合した光子吸収型コールドロードとして機能する。
概念実証実験では、モニターされたマイクロ波モードのノイズ温度が室温以下から108Kに低下する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-09T22:43:29Z) - A spin-refrigerated cavity quantum electrodynamic sensor [1.6713959634020665]
固体欠陥、特にダイヤモンド中の窒素空孔中心に基づく量子センサーは、磁場、温度、回転、電場を正確に測定することができる。
我々は,NVアンサンブルの高可読性を実現するために,強い結合状態で動作する空洞量子電磁力学(cQED)ハイブリッドシステムを導入する。
環境条件下では、580 fT/$sqrtmathrmHz$約15 kHzのブロードバンド感度を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T14:56:50Z) - Femtotesla Atomic Magnetometer for Zero- and Ultralow-field Nuclear
Magnetic Resonance [7.905028173574522]
磁力計には、高い緩衝ガス圧力と高い原子数密度を有するカリウム蒸気電池を用いる。
カスタムメイドの真空チャンバーは、NMR試料を磁気センサセルに近接させ、サンプルを望まない加熱効果から保護するために使用される。
われわれのSERF磁力計は感度が高く、自然存在下での試料のzuLF NMR検出を実現することを約束している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-04T10:32:26Z) - Frequency-tunable magnetic field sensing using continuous-wave optically
detected magnetic resonance with nitrogen-vacancy centers in diamond [0.15274583259797847]
CW-ODMRに基づく周波数可変磁界センサの提案と実演を行う。
本手法の感度は従来の方法と同等かそれ以上と推定される。
我々のCW-ODMRに基づく周波数可変磁界センサは、ダイヤモンドデバイスにおける新しい応用の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-20T08:48:46Z) - Measuring the magnon-photon coupling in shaped ferromagnets: tuning of
the resonance frequency [50.591267188664666]
キャビティ光子と強磁性スピンの励起は ハイブリッドアーキテクチャで情報交換できる
速度向上は通常、電磁キャビティの幾何学を最適化することで達成される。
強磁性体の基本周波数を設定することにより、強磁性体の幾何学も重要な役割を果たすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-08T11:28:31Z) - DC Quantum Magnetometry Below the Ramsey Limit [68.8204255655161]
従来の$Tast$-limited dcマグネトメトリーの感度を超えるdc磁場の1桁以上の量子センシングを実証する。
スピンコヒーレンス時間に匹敵する周期で回転するダイヤモンド中の窒素空孔中心を用い, 磁気感度の計測時間と回転速度依存性を特徴づけた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-27T07:32:53Z) - Rydberg atom-based field sensing enhancement using a split-ring
resonator [50.591267188664666]
原子蒸気セルを内蔵したスプリットリング共振器を用いて感度を向上し,Rydberg原子系センサの最小限の電界検出を行う。
EITとヘテロダインのRydberg原子ベースのミキサーアプローチを組み合わせることで、SRRは5.5$mu$V/m$sqrtrm Hz$の感度を許容する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-18T01:44:56Z) - Investigation and comparison of measurement schemes in the low frequency
biosensing regime using solid-state defect centers [58.720142291102135]
ダイヤモンドの固体欠陥は、高い感度と時間分解能を持つ有望な量子センサーを作る。
不均質な拡張と駆動振幅の変動は、使用したセンシング方式によって感度に異なる影響を及ぼした。
連続波(CW)光磁気共鳴(ODMR)分光法, πパルスODMR法, ラムゼー干渉法に基づくスキームの予測感度を数値解析し, 比較した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T13:05:23Z) - Laser threshold magnetometry using green light absorption by diamond
nitrogen vacancies in an external cavity laser [52.77024349608834]
ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、近年、量子センシングにかなりの関心を集めている。
最適密度のNV中心を持つダイヤモンドを用いて,pT/sqrt(Hz)レベルの磁場に対する理論的感度を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-22T18:58:05Z) - Real-time estimation of the optically detected magnetic resonance shift
in diamond quantum thermometry [47.50219326456544]
ナノダイヤモンド(NDs)における窒素空孔中心の光検出磁気共鳴(ODMR)の周波数シフトのリアルタイム推定手法について検討する。
近年,多点ODMR測定とND粒子追跡を蛍光顕微鏡に効果的に統合することで,生体内温度の安定なモニタリングが実証されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-12T01:44:35Z) - A robust fiber-based quantum thermometer coupled with nitrogen-vacancy
centers [29.359306535600815]
我々は、磁界ノイズとマイクロ波パワーシフトを著しく分離できるロバストファイバベースの量子温度計を提案する。
周波数変調方式により、ゼロフィールド光検出磁気共鳴スペクトルにおけるシャープディップの変動を検出することにより、温度測定を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-09T03:24:52Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。