論文の概要: Mechanical photoluminescence excitation spectra of a strongly driven spin-mechanical system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.03922v1
• Date: Sat, 8 Apr 2023 05:38:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-11 19:02:57.457422
• Title: Mechanical photoluminescence excitation spectra of a strongly driven spin-mechanical system
• Title（参考訳）: 強駆動型スピン-メカニカル系のメカニカルフォトルミネッセンス励起スペクトル
• Authors: Xinzhu Li and Hailin Wang
• Abstract要約: ダイヤモンドカンチレバーの平面外振動に窒素空孔(NV)中心が結合する駆動型スピン機械系の実験的研究を報告する。 光ルミネッセンス励起研究は、未解決のサイドバンド状態と強い共鳴機械駆動下では、NV光遷移の励起スペクトルが2つのスペクトル的に鋭いピークを持つことを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4366811507669124
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We report experimental studies of a driven spin-mechanical system, in which a nitrogen vacancy (NV) center couples to out-of-plane vibrations of a diamond cantilever through the excited-state deformation potential. Photoluminescence excitation studies show that in the unresolved sideband regime and under strong resonant mechanical driving, the excitation spectra of a NV optical transition feature two spectrally sharp peaks, corresponding to the two turning points of the oscillating cantilever. In the limit that the strain-induced frequency separation between the two peaks far exceeds the NV zero-phonon linewidth, the spectral position of the individual peak becomes sensitive to minute detuning between the mechanical resonance and the external driving force. For a fixed optical excitation frequency near the NV transition, NV fluorescence as a function of mechanical detuning features resonances with a linewidth that can be orders of magnitude smaller than the intrinsic linewidth of the mechanical mode. This enhanced sensitivity to mechanical detuning can potentially provide an effective mechanism for mechanical sensing, for example, mass sensing via measurements of induced changes in the mechanical oscillator frequency.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、窒素空孔(NV)中心が励起状態変形電位を介してダイヤモンドカンチレバーの面外振動に結合する駆動型スピン機械システムの実験的研究を報告する。 フォトルミネッセンス励起研究は、未解決のサイドバンド構造と強い共鳴機械駆動下でのnv光遷移の励起スペクトルが、振動するカンチレバーの2つの回転点に対応する2つのスペクトルに鋭いピークを特徴付けることを示した。 2つのピーク間のひずみ誘起周波数分離がnvゼロフォノン線幅をはるかに超える限界において、個々のピークのスペクトル位置は、機械共鳴と外部駆動力との微調整に敏感になる。 NV遷移近くの固定光励起周波数に対して、NV蛍光は機械的変形の関数として、機械的モードの固有線幅よりも桁違いに小さいライン幅の共鳴を特徴とする。 この機械的変形に対する感度の向上は、例えば機械振動子周波数の誘起変化の測定による質量センシングのような、機械的センシングに有効なメカニズムを提供する可能性がある。

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