Fugu-MT 論文翻訳(概要): Temperature Sensitivity of $^{14}\mathrm{NV}$ and $^{15}\mathrm{NV}$ Ground State Manifolds

論文の概要: Temperature Sensitivity of $^{14}\mathrm{NV}$ and $^{15}\mathrm{NV}$ Ground State Manifolds

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.12169v1
Date: Fri, 23 Dec 2022 06:44:15 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-01-09 06:58:11.374640
Title: Temperature Sensitivity of $^{14}\mathrm{NV}$ and $^{15}\mathrm{NV}$ Ground State Manifolds
Title（参考訳）: 基底状態多様体における$^{14}\mathrm{nv}$と$^{15}\mathrm{nv}$の温度感度
Authors: Sean Lourette, Andrey Jarmola, Victor M. Acosta, A. Glen Birdwell, Dmitry Budker, Marcus W. Doherty, Tony Ivanov, Vladimir S. Malinovsky
Abstract要約: 2つの窒素同位体に対するダイヤモンド中の窒素空孔中心基底状態における電子および核スピン遷移周波数を測定した。室温近傍のm_s = 0$スピン多様体内の核スピン遷移の温度依存性は、14mathrmNV$が0.52(1) ppm/K、15mathrmNV$が-1.1(1) ppm/Kである。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: We measure electron and nuclear spin transition frequencies in the ground state of nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond for two nitrogen isotopes ($^{14}\mathrm{NV}$ and $^{15}\mathrm{NV}$) over temperatures ranging from 77 K to 400 K. Measurements are performed using Ramsey interferometry and direct optical readout of the nuclear and electron spins. We extract coupling parameters $Q$ (for $^{14}\mathrm{NV}$), $D$, $A_{||}$, $A_{\perp}$, $\gamma_e/\gamma_n$, and their temperature dependences for both isotopes. The temperature dependences of the nuclear-spin transitions within the $m_s = 0$ spin manifold near room temperature are found to be +0.52(1) ppm/K for $^{14}\mathrm{NV}$ ($|m_I=-1> \leftrightarrow |m_I=+1>$) and -1.1(1) ppm/K for $^{15}\mathrm{NV}$ ($|m_I=-1/2> \leftrightarrow |m_I=+1/2>$). An isotopic shift in the zero-field splitting parameter $D$ between $^{14}\mathrm{NV}$ and $^{15}\mathrm{NV}$ is measured to be $\sim$ 120 kHz. Residual transverse magnetic fields are observed to shift the nuclear spin transition frequencies, especially for $^{15}\mathrm{NV}$. We have precisely determined the set of parameters relevant for the development of nuclear-spin-based diamond quantum sensors with greatly reduced sensitivity to environmental factors.
Abstract（参考訳）: 我々は、77Kから400Kの温度で2つの窒素同位体(^{14}\mathrm{NV}$と$^{15}\mathrm{NV}$)のダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心の基底状態における電子および核スピン遷移周波数を測定した。結合パラメータ $Q$ (for $^{14}\mathrm{NV}$), $D$, $A_{||}$, $A_{\perp}$, $\gamma_e/\gamma_n$ と、両同位体の温度依存性を抽出する。室温付近の$m_s = 0$スピン多様体内の核スピン遷移の温度依存性は、$^{14}\mathrm{nv}$ (|m_i=-1> \leftrightarrow |m_i=+1>$) と$^{15}\mathrm{nv}$ (|m_i=-1/2> \leftrightarrow |m_i=+1/2>$) である。ゼロフィールド分割パラメータ$D$を$^{14}\mathrm{NV}$と$^{15}\mathrm{NV}$の間の同位体シフトを$\sim$120kHzとする。残留横磁場は核スピン遷移周波数、特に$^{15}\mathrm{nv}$をシフトするために観測される。我々は,環境因子に対する感度を大幅に低減した核スピン型ダイヤモンド量子センサの開発に関連するパラメータのセットを精度良く決定した。

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