論文の概要: Imaging of microwave magnetic field orientation using continuous-wave experiments on nitrogen-vacancy centers in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.17695v1
- Date: Sat, 21 Jun 2025 12:04:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-24 19:06:36.544586
- Title: Imaging of microwave magnetic field orientation using continuous-wave experiments on nitrogen-vacancy centers in diamond
- Title（参考訳）: 連続波実験によるダイヤモンド中の窒素空孔中心のマイクロ波磁場配向のイメージング
- Authors: Akshat Rana, Pooja Lamba, Atanu Ghosh, Siddharth Dhomkar, Rama K. Kamineni,
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、dcとacの磁場を撮像するのに非常に適している。
NV中心での連続波実験のみを用いてマイクロ波磁場の配向のイメージングを実演する。
また、平面上へのマイクロ波場の投影は、単方向のNV中心を用いて画像化できることを示した。
- 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: Imaging of microwave magnetic fields with nano-scale resolution has interesting applications. Specifically, detecting the orientation of the microwave fields is useful in condensed matter physics and quantum control. However, most of the existing methods for microwave field imaging are limited to detecting the magnitude of the fields. Due to their small sensor size and favorable optical and spin properties, nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond are highly suitable for imaging dc and ac magnetic fields. The reported methods for detecting the orientation of microwave magnetic fields use pulsed Rabi frequency measurements. Here, we demonstrate imaging of the orientation of microwave magnetic fields by only using continuous-wave experiments on NV centers. This simplifies the sensor apparatus and is particularly advantageous in applications where pulsing of the target microwave field is not possible. The method requires static bias magnetic field oriented perpendicular to the quantization axis of NV centers. We detect the direction of an arbitrary microwave magnetic field using NV centers of two different orientations. Moreover, we demonstrate that the projection of the microwave fields onto a plane can be imaged using NV centers of single orientation. It can be straightforwardly implemented using a single NV center.
- Abstract（参考訳）: ナノスケール分解能によるマイクロ波磁界のイメージングは興味深い応用である。
具体的には、マイクロ波場の配向を検出することは、凝縮物質物理学と量子制御において有用である。
しかし、既存のマイクロ波磁場イメージング法のほとんどは、磁場の大きさを検出するために限られている。
センサーのサイズが小さく、光学特性とスピン特性が好ましいため、ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心はdcとac磁場を撮像するのに非常に適している。
パルスラビ周波数測定によるマイクロ波磁場の配向検出法について報告する。
ここでは、NV中心における連続波実験のみを用いて、マイクロ波磁場の配向のイメージングを実演する。
これはセンサ装置を単純化し、特にターゲットマイクロ波場の脈動が不可能なアプリケーションにおいて有利である。
この方法は、NV中心の量子化軸に垂直な静的バイアス磁場配向を必要とする。
2つの異なる方向のNV中心を用いて任意のマイクロ波磁場の向きを検出する。
さらに,平面上へのマイクロ波の投射を単方向のNV中心を用いて画像化できることを実証した。
単一のNVセンターで簡単に実装できる。
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