論文の概要: Coupling nitrogen-vacancy centre spins in diamond to a grape dimer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03951v1
- Date: Tue, 7 Nov 2023 12:44:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-08 15:34:25.245999
- Title: Coupling nitrogen-vacancy centre spins in diamond to a grape dimer
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心スピンとグレープダイマーのカップリング
- Authors: Ali Fawaz, Sarath Raman Nair, and Thomas Volz
- Abstract要約: 電子レンジ内で照射された2種類のブドウは、通常一連の火花を発生させ、暴力的なプラズマを発火させる。
これまでの実験では、プラズマ点火の背後にある駆動力として磁場の電場成分に焦点が当てられていた。
ナノダイアモンド中の窒素空孔(NV)スピンのアンサンブルをダイマーMW磁場の磁場成分に結合する。
- 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: Two grapes irradiated inside a microwave (MW) oven typically produce a series
of sparks and can ignite a violent plasma. The underlying cause of the plasma
has been attributed to the formation of morphological-dependent resonances
(MDRs) in the aqueous dielectric dimers that lead to the generation of a strong
evanescent MW hotspot between them. Previous experiments have focused on the
electric-field component of the field as the driving force behind the plasma
ignition. Here we couple an ensemble of nitrogen-vacancy (NV) spins in
nanodiamonds (NDs) to the magnetic-field component of the dimer MW field. We
demonstrate the efficient coupling of the NV spins to the MW magnetic-field
hotspot formed between the grape dimers using Optically Detected Magnetic
Resonance (ODMR). The ODMR measurements are performed by coupling NV spins in
NDs to the evanescent MW fields of a copper wire. When placing a pair of grapes
around the NDs and matching the ND position with the expected magnetic-field
hotspot, we see an enhancement in the ODMR contrast by more than a factor of
two compared to the measurements without grapes. Using finite-element
modelling, we attribute our experimental observation of the field enhancement
to the MW hotspot formation between the grape dimers. The present study not
only validates previous work on understanding grape-dimer resonator geometries,
but it also opens up a new avenue for exploring novel MW resonator designs for
quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波(mw)オーブンの内部に照射された2つのブドウは通常、一連の火花を生成し、暴力的なプラズマを点火する。
プラズマの根本原因は、水性誘電体二量体におけるモルフォロジー依存共鳴(MDR)の形成によるものとされ、それらの間に強いエバネッセンスMWホットスポットが生じる。
これまでの実験では、プラズマ点火の背後にある駆動力として磁場の電場成分に焦点を当てていた。
ここでは、ナノダイアモンド(ND)中の窒素空孔(NV)スピンのアンサンブルをダイマーMW磁場の磁場成分に結合する。
光磁気共鳴 (ODMR) を用いて, ブドウ二量体間に形成されるMW磁場ホットスポットへのNVスピンの効率的な結合を実証した。
ODMR測定は、NDのNVスピンを銅線のエバネッセントMWフィールドに結合することにより行われる。
NDの周囲に一対のブドウを配置し、NDの位置を期待する磁場ホットスポットに合わせると、ブドウを含まない測定と比較してODMRコントラストが2倍以上向上することがわかった。
有限要素モデルを用いて, ブドウ二量体間のMWホットスポット形成によるフィールドエンハンスメントの実験的観察を行った。
本研究は, 従来のグレープダイマー共振器ジオメトリーの理解だけでなく, 量子技術のための新しいMW共振器の設計を探求するための新たな道を開いた。
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