Fugu-MT 論文翻訳(概要): Planar scanning probe microscopy enables vector magnetic field imaging at the nanoscale

論文の概要: Planar scanning probe microscopy enables vector magnetic field imaging at the nanoscale

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04252v2
Date: Mon, 9 Sep 2024 08:02:31 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-09-10 13:16:17.348304
Title: Planar scanning probe microscopy enables vector magnetic field imaging at the nanoscale
Title（参考訳）: 平面走査プローブ顕微鏡によるナノスケールでのベクトル磁場イメージング
Authors: Paul Weinbrenner, Patricia Klar, Christian Giese, Luis Flacke, Manuel Müller, Matthias Althammer, Stephan Geprägs, Rudolf Gross, Friedemann Reinhard,
Abstract要約: 平面走査型プローブ顕微鏡は近年,先端型走査型プローブイメージングの新たなアプローチとして注目されている。我々は、この技術をNV中心を用いた磁気計測に拡張し、試料側ナノファブリケーションの必要性を除去する修正を提案する。この結果は、複数の量子ビットを同一の走査プローブ内に用いて量子センシングを行うための扉を開く。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06530047924748275
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Planar scanning probe microscopy is a recently emerging alternative approach to tip-based scanning probe imaging. It can scan an extended planar sensor, such as a polished bulk diamond doped with magnetic-field-sensitive nitrogen-vacancy (NV) centers, in nanometer-scale proximity of a planar sample. So far, this technique has been limited to optical near-field microscopy, and has required nanofabrication of the sample of interest. Here we extend this technique to magnetometry using NV centers, and present a modification that removes the need for sample-side nanofabrication. We harness this new ability to perform a hitherto infeasible measurement - direct imaging of the three-dimensional vector magnetic field of magnetic vortices in a thin film magnetic heterostructure, based on repeated scanning with NV centers with different orientations within the same scanning probe. Our result opens the door to quantum sensing using multiple qubits within the same scanning probe, a prerequisite for the use of entanglement-enhanced and massively parallel schemes.
Abstract（参考訳）: 平面走査型プローブ顕微鏡は,近年,先端型走査型プローブイメージングの新たなアプローチとして注目されている。磁場に敏感な窒素空洞(NV)中心をドープしたバルクダイヤモンドのような拡張された平面センサーを、平面サンプルのナノスケールの近接でスキャンすることができる。これまでのところ、この技術は光学近接場顕微鏡に限られており、興味のあるサンプルのナノファブリケーションを必要としている。ここでは、この技術をNV中心を用いた磁気計測に拡張し、試料側ナノファブリケーションの必要性を除去する修正を提案する。薄膜磁気異方体における磁気渦の3次元ベクトル磁場を直接撮像し、同じ走査プローブ内で異なる方向のNV中心で繰り返し走査する。この結果から,同じ走査プローブ内の複数の量子ビットを用いた量子センシングへの扉が開かれた。

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