Fugu-MT 論文翻訳(概要): Diamond quantum magnetometer with dc sensitivity of < 10 pT Hz$^{-1/2}$ toward measurement of biomagnetic field

論文の概要: Diamond quantum magnetometer with dc sensitivity of < 10 pT Hz$^{-1/2}$ toward measurement of biomagnetic field

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.04093v1
Date: Fri, 8 Sep 2023 03:12:32 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-09-11 16:02:42.761806
Title: Diamond quantum magnetometer with dc sensitivity of < 10 pT Hz$^{-1/2}$ toward measurement of biomagnetic field
Title（参考訳）: 10pTHz$^{-1/2}$のdc感度を持つダイヤモンド量子磁気センサによる生体磁場計測
Authors: N. Sekiguchi, M. Fushimi, A. Yoshimura, C. Shinei, M. Miyakawa, T. Taniguchi, T. Teraji, H. Abe, S. Onoda, T. Ohshima, M. Hatano, M. Sekino, T. Iwasaki
Abstract要約: 磁場感度9.4 pm 0.1mathrmpT/sqrtHz$の高感度ダイヤモンド量子センサを5〜100Hzの周波数範囲で提案する。このセンサは、ダイヤモンド(111)単結晶の[111]方向に沿った窒素空孔中心のアンサンブルを連続的に検出した磁気共鳴に基づいている。
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 present a sensitive diamond quantum sensor with a magnetic field sensitivity of $9.4 \pm 0.1~\mathrm{pT/\sqrt{Hz}}$ in a near-dc frequency range of 5 to 100~Hz. This sensor is based on the continuous-wave optically detected magnetic resonance of an ensemble of nitrogen-vacancy centers along the [111] direction in a diamond (111) single crystal. The long $T_{2}^{\ast} \sim 2~\mathrm{\mu s}$ in our diamond and the reduced intensity noise in laser-induced fluorescence result in remarkable sensitivity among diamond quantum sensors. Based on an Allan deviation analysis, we demonstrate that a sub-picotesla field of 0.3~pT is detectable by interrogating the magnetic field for a few thousand seconds. The sensor head is compatible with various practical applications and allows a minimum measurement distance of about 1~mm from the sensing region. The proposed sensor facilitates the practical application of diamond quantum sensors.
Abstract（参考訳）: 磁場感度9.4 \pm 0.1~\mathrm{pT/\sqrt{Hz}}$の高感度ダイヤモンド量子センサを5〜100〜Hzの周波数範囲で提案する。このセンサは、ダイヤモンド(111)単結晶の[111]方向に沿った窒素空洞中心のアンサンブルの連続波光学的に検出された磁気共鳴に基づいている。我々のダイヤモンドの長い$T_{2}^{\ast} \sim 2~\mathrm{\mu s}$とレーザー誘起蛍光による強度ノイズの低減は、ダイヤモンド量子センサーの間で顕著な感度をもたらす。アラン偏差解析に基づき、数万秒間磁場を問合せすることで、0.3～ptのサブピコテスラ磁場が検出可能であることを実証する。センサヘッドは様々な実用用途と互換性があり、センサ領域から約1〜mmの最小測定距離が可能である。提案センサは,ダイヤモンド量子センサの実用化を促進する。

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