論文の概要: Four-order power reduction in nanoscale electron-nuclear double resonance with a nitrogen-vacancy center in diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03339v1
• Date: Thu, 5 Sep 2024 08:33:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-06 21:20:12.491853
• Title: Four-order power reduction in nanoscale electron-nuclear double resonance with a nitrogen-vacancy center in diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心とナノスケール電子核二重共鳴の4次電力低減
• Authors: Zhiyi Hu, Fengjian Jiang, Jingyan He, Yulin Dai, Ya Wang, Nanyang Xu, Jiangfeng Du,
• Abstract要約: 位相変調電子-原子核二重共鳴法によるエネルギー効率の高いナノスピン検出を実現する。 マイクロ波場は以前の要件の1/250に還元でき、対応する電力は4桁以上減少する。 このスキームはマイクロ波場を感知するのにも使用でき、将来的には幅広い用途に拡張される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.587455481324339
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Detecting nuclear spins using single Nitrogen-Vacancy (NV) centers is of particular importance in nano-scale science and engineering, but often suffers from the heating effect of microwave fields for spin manipulation, especially under high magnetic fields. Here, we realize an energy-efficient nano-scale nuclear-spin detection using a phase-modulation electron-nuclear double resonance scheme. The microwave field can be reduced to 1/250 of previous requirements and the corresponding power is over four orders lower. Meanwhile, the microwave-induced broadening to the line-width of the spectroscopy is significantly canceled and we achieve a nuclear-spin spectrum with a resolution down to 2.1 kHz under a magnetic field at 1840 Gs. The spectral resolution can be further improved by upgrading the experimental control precision. This scheme can also be used in sensing microwave fields and extended to a wide range of applications in the future.
• Abstract（参考訳）: 単一窒素空力(NV)中心を用いた核スピンの検出は、ナノスケールの科学と工学において特に重要であるが、スピン操作のためのマイクロ波の加熱効果に悩まされることが多い。 ここでは、位相変調電子-核二重共鳴法によるエネルギー効率の良いナノスピン検出を実現する。 マイクロ波場は以前の要件の1/250に還元でき、対応する電力は4桁以上減少する。 一方、マイクロ波によるスペクトルの線幅の拡大は著しくキャンセルされ、1840Gsの磁場下で分解能を2.1kHzまで下げた核スピンスペクトルが得られる。 実験的な制御精度を向上することにより、スペクトル分解能をさらに向上させることができる。 このスキームはマイクロ波場を感知するのにも使用でき、将来的には幅広い用途に拡張される。

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