論文の概要: Microwave-free imaging magnetometry with nitrogen-vacancy centers in nanodiamonds at near-zero field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.02199v1
- Date: Tue, 3 Sep 2024 18:08:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-05 21:39:27.005488
- Title: Microwave-free imaging magnetometry with nitrogen-vacancy centers in nanodiamonds at near-zero field
- Title（参考訳）: 近ゼロ場におけるナノダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いたマイクロ波フリーイメージング磁気メトリー
- Authors: Saravanan Sengottuvel, Omkar Dhungel, Mariusz Mrózek, Arne Wickenbrock, Dmitry Budker, Wojciech Gawlik, Adam M. Wojciechowski,
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素-原子価(NV)色中心を用いた磁気測定は、主にマイクロ波分光に依存する。
この研究は、ナノダイアモンド中のNV中心を利用した広視野・無マイクロ波イメージング磁気センサを実証する。
- 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: Magnetometry using Nitrogen-Vacancy (NV) color centers in diamond predominantly relies on microwave spectroscopy. However, microwaves may hinder certain studies involving biological systems or thin conductive samples. This work demonstrates a wide-field, microwave-free imaging magnetometer utilizing NV centers in nanodiamonds by exploiting the cross-relaxation feature near zero magnetic fields under ambient conditions without applying microwaves. For this purpose, we measure the center shift, contrast, and linewidth of the zero-field cross-relaxation in 140 nm nanodiamonds drop-cast on a current-carrying conductive pattern while scanning a background magnetic field, achieving a sensitivity of 4.5 $\mathrm{\mu T/\sqrt{Hz}}$. Our work allows for applying the NV zero-field feature in nanodiamonds for magnetic field sensing in the zero and low-field regimes and highlights the potential for microwave-free all-optical wide-field magnetometry based on nanodiamonds.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素-原子価(NV)色中心を用いた磁気測定は、主にマイクロ波分光に依存する。
しかし、マイクロ波は生物学的システムや薄い導電性試料を含む特定の研究を妨げる可能性がある。
本研究は, マイクロ波を印加することなく, 環境条件下でのゼロ磁場近傍の相互緩和特性を利用して, ナノダイアモンド中のNV中心を利用した広視野・無マイクロ波イメージング磁気センサを実証する。
この目的のために、背景磁場を走査しながら、140nmナノダイアモンドの電流搬送導電パターン上におけるゼロフィールドクロスレラクゼーションの中心シフト、コントラスト、直線幅を測定し、4.5$\mathrm {\mu T/\sqrt{Hz}}$の感度を得る。
本研究は,ナノダイアモンドにNVゼロ磁場特性を適用し,ナノダイアモンドを用いたマイクロ波フリー全光学広視野磁気センサの可能性を強調した。
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