論文の概要: NV center magnetometry up to 130 GPa as if at ambient pressure
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.05094v1
- Date: Thu, 12 Jan 2023 15:43:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-13 15:40:51.732041
- Title: NV center magnetometry up to 130 GPa as if at ambient pressure
- Title(参考訳): NV中心磁力計は、周囲圧力で130GPaに達する
- Authors: Antoine Hilberer, Lo\"ic Toraille, Cassandra Dailledouze, Marie-Pierre
Adam, Liam Hanlon, Gunnar Weck, Martin Schmidt, Paul Loubeyre,
Jean-Fran\c{c}ois Roch
- Abstract要約: ダイヤモンドアンビルの先端にある窒素空孔は、高圧測定のための多目的量子センサーアレイを作成する。
アンビル先端にマイクロピラーを加工することにより,少なくとも130GPaの限界を回避できることを示す。
これにより、100 GPa以上の超伝導体におけるマイスナー効果の直接的かつ信頼性の高い検出方法が舗装される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.984749119480719
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Engineering a layer of nitrogen-vacancy (NV) centers on the tip of a diamond
anvil creates a multipurpose quantum sensors array for high pressure
measurements, especially for probing magnetic and superconducting properties of
materials. Expanding this concept above 100 GPa appears to be a substantial
challenge. We observe that deviatoric stress on the anvil tip sets a limit at
40-50 GPa for practical magnetic measurements based on optically detected
magnetic resonance (ODMR) of NV centers under pressure. We show that this limit
can be circumvented up to at least 130 GPa by machining a micropillar on the
anvil tip to create a quasi-hydrostatic stress environment for the NV centers.
This is quantified using the pressure dependence of the diamond Raman shift,
the NV ODMR dependence on applied magnetic field, and NV photoluminescence
spectral shift. This paves the way for direct and reliable detection of the
Meissner effect in superconductors above 100 GPa, such as super-hydrides.
- Abstract(参考訳): ダイヤモンドアンビルの先端に位置する窒素空孔層(NV)は、高圧測定のための多目的量子センサーアレイを作成し、特に材料の磁気特性と超伝導特性を探索する。
100GPa以上のコンセプトを拡大することは、大きな課題である。
我々は,nv中心の光検出磁気共鳴(odmr)に基づく実用的磁気測定のために,アンビル先端のデディエータ応力が40~50gpaの限界となることを観察した。
この限界は, アンビル先端にマイクロピラーを加工して, NV中心の準静水ストレス環境を構築することにより, 最大130GPaまで回避できることを示す。
これは、ダイヤモンドラマンシフトの圧力依存性、印加磁場へのNV ODMR依存性、およびNV光発光スペクトルシフトを用いて定量される。
これにより、超水和物など100 GPa以上の超伝導体におけるマイスナー効果の直接的かつ信頼性の高い検出方法が舗装される。
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