論文の概要: Vector detection of AC magnetic fields by Nitrogen-Vacancy centers of
single orientation in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.09325v1
- Date: Fri, 18 Aug 2023 06:02:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-21 14:29:49.556600
- Title: Vector detection of AC magnetic fields by Nitrogen-Vacancy centers of
single orientation in diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の単一配向の窒素空隙中心による交流磁場のベクトル検出
- Authors: Pooja Lamba, Akshat Rana, Sougata Halder, Siddharth Dhomkar, Dieter
Suter, and Rama K. Kamineni
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空洞(NV)中心は、交流磁場や直流磁場を検出するのに有用な性質を持つ。
単方向のNV中心を用いてこれを実現する手法を提案する。
- 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: Nitrogen-Vacancy (NV) centers in diamond have useful properties for detecting
both AC and DC magnetic fields with high sensitivity at nano-scale resolution.
Vector detection of AC magnetic fields can be achieved by using NV centers
having three different orientations. Here, we propose a method to achieve this
by using NV centers of single orientation. In this method, a static magnetic
field is applied perpendicular to the NV axis, leading to strong mixing of the
$m_{s}=-1$ and $1$ electron spin states. As a result, all three electron spin
transitions of the triplet ground state have non-zero dipole moments, with each
transition coupling to a single component of the magnetic field. This can be
used to measure both strength and orientation of the applied AC field. To
validate the technique, we perform a proof of principle experiment using a
subset of ensemble NV centers in diamond, all having the same orientation.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空洞(NV)中心は、ナノスケールの解像度で高感度で交流磁場と直流磁場を検出するのに有用である。
3つの方向の異なるNV中心を用いて交流磁場のベクトル検出を行うことができる。
そこで本稿では, 単方向NV中心を用いてこれを実現する手法を提案する。
この方法では、静磁場はNV軸に垂直に印加され、$m_{s}=1$と1$の電子スピン状態の強い混合をもたらす。
その結果、三重項基底状態の3つの電子スピン遷移は全て非ゼロ双極子モーメントを持ち、それぞれの遷移は磁場の1つの成分に結合する。
これは印加された交流場の強さと向きの両方を測定するのに使うことができる。
本手法を検証するため, ダイヤモンド中のアンサンブルNV中心のサブセットを用いて, すべて同じ配向を持つ原理実験を行った。
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