論文の概要: Sensitivity-enhanced magnetometry using nitrogen-vacancy ensembles via
adaptively complete transitions overlapping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.01221v2
- Date: Wed, 23 Nov 2022 07:46:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 19:18:12.554022
- Title: Sensitivity-enhanced magnetometry using nitrogen-vacancy ensembles via
adaptively complete transitions overlapping
- Title（参考訳）: 適応的に完全遷移重なり合う窒素空隙アンサンブルを用いた感度強磁性計測
- Authors: Bao Chen, Bing Chen, Xinyi Zhu, Zhifei Yu, Peng Qian and Nanyang Xu
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は高感度磁気センサとして好適である。
バイアス磁場と重なり合う適応的完全遷移による感度アンサンブル磁気メトリーを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.49080730485773
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond are suitable sensors of
high-sensitivity magnetometry which have attracted much interest in recent
years. Here, we demonstrate sensitivity-enhanced ensembles magnetometry via
adaptively complete transitions overlapping with a bias magnetic field equally
projecting onto all existing NV orientations. Under such conditions, the spin
transitions corresponding to different NV orientations are completely
overlapped which will bring about an obviously improved photoluminescence
contrast. And we further introduce particle swarm optimization into the
calibration process to generate this bias magnetic field automatically and
adaptively using computer-controlled Helmholtz coils. By applying this
technique, we realize an approximate 1.5 times enhancement and reach the
magnetic field sensitivity of $\rm855\ pT/\sqrt{Hz}$ for a completely
overlapped transitions compared to $\rm 1.33\ nT/\sqrt{\rm Hz}$ for a separate
transition on continuous-wave magnetometry. Our approach can be conveniently
applied to direction-fixed magnetic sensing and obtain the potentially maximum
sensitivity of ensemble-NV magnetometry.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、近年注目されている高感度磁気センサである。
本稿では,既存のnv方位を等しく投影するバイアス磁場と重なり合う適応完全遷移により,感度エンハンスドアンサンブル磁気測定を行う。
このような条件下では、異なるNV配向に対応するスピン遷移は完全に重なり、明らかに改良されたフォトルミネッセンスコントラストをもたらす。
さらに,このバイアス磁場をコンピュータ制御型ヘルムホルツコイルを用いて自動かつ適応的に生成するキャリブレーションプロセスに粒子群最適化を導入する。
この手法を適用すれば、約1.5倍の強化を実現し、連続波磁気測定の分離遷移に対して$\rm 1.33\ nt/\sqrt{\rm hz}$に比べて完全に重なり合う遷移に対して$\rm855\ pt/\sqrt{hz}$の磁場感度が得られる。
本手法は、方向固定磁気センシングに適用し、アンサンブルnv磁気測定の最大感度を得ることができる。
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