論文の概要: Fiber-coupled Diamond Magnetometry with an Unshielded 15
pT/$\sqrt{\textrm{Hz}}$ Sensitivity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.09170v1
- Date: Wed, 16 Nov 2022 19:35:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 09:17:50.690890
- Title: Fiber-coupled Diamond Magnetometry with an Unshielded 15
pT/$\sqrt{\textrm{Hz}}$ Sensitivity
- Title（参考訳）: 15pT/$\sqrt{\textrm{Hz}}=感度を持つ繊維結合ダイヤモンド磁性体
- Authors: S. M. Graham (1 and 2), A. T. M. A. Rahman (1), L. Munn (1), R. L.
Patel (1 and 2), A. J. Newman (1 and 2), C. J. Stephen (1), G. Colston (1),
A. Nikitin (1), A. M. Edmonds (3), D. J. Twitchen (3), M. L. Markham (3), G.
W. Morley (1 and 2) ((1) Department of Physics, University of Warwick,
Coventry, United Kingdom (2) Diamond Science and Technology Centre for
Doctoral Training, University of Warwick, Coventry, United Kingdom (3)
Element Six Innovation, Fermi Avenue, Harwell Oxford, Oxfordshire, United
Kingdom)
- Abstract要約: ファイバカップリング型NVC磁力計の感度は15$pm$5) pT/$sqrttextrmHz$を10-500Hzの周波数範囲で示す。
感度は、[100]バイアス場アライメント、マイクロ波およびロックイン増幅器(LIA)パラメータ最適化を用いて、比較的高いグリーンからレッドへの光子変換効率で実現される。
磁力計は、真空ポンプのような源からの信号を最大2mの距離まで検出できる。
- 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: Ensembles of nitrogen vacancy centres (NVCs) in diamond can be employed for
sensitive magnetometry. In this work we present a fiber-coupled NVC
magnetometer with an unshielded sensitivity of (15 $\pm$ 5)
pT/$\sqrt{\textrm{Hz}}$ in a 10 - 500 Hz frequency range. This sensitivity is
enabled by a relatively high green-to-red photon conversion efficiency, the use
of a [100] bias field alignment, microwave and lock-in amplifier (LIA)
parameter optimisation, as well as a balanced hyperfine excitation scheme.
Furthermore, a silicon carbide (SiC) heat spreader is used for microwave
delivery, alongside low-strain $^{12}\textrm{C}$ diamonds, one of which is
placed in a second magnetically insensitive fluorescence collecting sensor head
for common-mode noise cancellation. The magnetometer is capable of detecting
signals from sources such as a vacuum pump up to 2 m away, with some
orientation dependence but no complete dead zones, demonstrating its potential
for use in remote sensing applications.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心(NVC)のアンサンブルは、感度磁力測定に使用できる。
本研究では,ファイバカップリング型NVC磁力計について,10～500Hzの周波数範囲で(15$\pm$ 5) pT/$\sqrt{\textrm{Hz}}$とする。
この感度は、比較的高い緑から赤への光子変換効率、[100]バイアス場アライメント、マイクロ波およびロックイン増幅器(LIA)パラメータ最適化、およびバランスの取れた超微細励起スキームによって実現される。
さらに、低ひずみの$^{12}\textrm{C}$ダイヤモンドとともにマイクロ波伝送には炭化ケイ素(SiC)熱スプレッダーが使用され、そのうちの1つが一般的なモードノイズキャンセリングのための第2の磁気非感応性蛍光収集センサヘッドに配置されている。
磁力計は、真空ポンプのような源からの信号を最大2m離れた方向で検出できるが、完全なデッドゾーンは存在せず、リモートセンシングでの使用の可能性を示している。
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