論文の概要: Resonant versus non-resonant spin readout of a nitrogen-vacancy center
in diamond under cryogenic conditions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.02907v1
- Date: Tue, 5 Dec 2023 17:27:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-06 14:56:33.562895
- Title: Resonant versus non-resonant spin readout of a nitrogen-vacancy center
in diamond under cryogenic conditions
- Title（参考訳）: 低温下におけるダイヤモンド中の窒素空洞中心の共鳴と非共鳴スピン読み出し
- Authors: Richard Monge, Tom Delord, Gerg\H{o} Thiering, \'Ad\'am Gali, and
Carlos A. Meriles
- Abstract要約: スピン選択狭帯域レーザー励起が窒素空孔の読み出しに及ぼす影響について検討した。
非共鳴照明と比較して感度が4倍以上向上したことを示す。
これらの結果は、凝縮物質系の研究へのNVセンシングの適用の機会を開いている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The last decade has seen an explosive growth in the use of color centers for
metrology applications, the paradigm example arguably being the
nitrogen-vacancy (NV) center in diamond. Here, we focus on the regime of
cryogenic temperatures and examine the impact of spin-selective, narrow-band
laser excitation on NV readout. Specifically, we demonstrate a more than
four-fold improvement in sensitivity compared to that possible with
non-resonant (green) illumination, largely due to a boost in readout contrast
and integrated photon count. We also leverage nuclear spin relaxation under
resonant excitation to polarize the 14N host, which we then prove beneficial
for spin magnetometry. These results open opportunities in the application of
NV sensing to the investigation of condensed matter systems, particularly those
exhibiting superconducting, magnetic, or topological phases selectively present
at low temperatures.
- Abstract（参考訳）: この10年は、ダイヤモンドの窒素空白(nv)センターというパラダイムの例のように、メトロロジーの用途にカラーセンターを使用することで爆発的な成長を遂げてきた。
ここでは,低温状態に着目し,スピン選択型狭帯域レーザー励起がNV読み出しに及ぼす影響について検討する。
具体的には,非共鳴(緑色)照明の場合と比較して4倍以上の感度向上を示すが,これは主に読み出しコントラストの増大と光子数の統合によるものである。
また、共鳴励起下での核スピン緩和を利用して14Nホストを分極し、スピン磁気学に有益であることを示す。
これらの結果から, 凝縮物質系, 特に超伝導, 磁性, トポロジカル相を低温で選択的に検出する研究へのNVセンシングの適用の機会が開かれた。
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