論文の概要: A Fully-integrated Diamond Nitrogen-Vacancy Magnetometer with Nanotesla Sensitivity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.03237v1
- Date: Tue, 05 Aug 2025 09:06:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-06 18:18:55.877207
- Title: A Fully-integrated Diamond Nitrogen-Vacancy Magnetometer with Nanotesla Sensitivity
- Title（参考訳）: ナノテトラ感度を持つ完全集積型ダイヤモンド窒素空力磁力計
- Authors: Yulin Dai, Wenhui Tian, Qing liu, Bao Chen, Yushan Liu, Qidi Hu, Zheng Ma, Yunpeng Zhai, Haodong Wang, Ying Dong, Nanyang Xu,
- Abstract要約: この研究は、従来のプラットフォームで一般的に見られるすべての必須成分を包含する完全に統合されたDNV磁気センサを導入している。
従来の取り組みとは対照的に、高出力レーザー、ロックイン増幅器、デジタル変調マイクロ波源を統合することで、これらの課題に対処することに成功している。
これらの自家製部品は、我々の状況下での商用機器と同等の性能を示し、最適感度は2.14 nT/sqrtHzである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.235588868921862
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ensemble diamond nitrogen-vacancy (DNV) centers have emerged as a promising platform for precise earth-field vector magnetic sensing, particularly in applications that require high mobility. Nevertheless, integrating all control utilities into a compact form has proven challenging, thus far limiting the sensitivity of mobile DNV magnetometers to the uT-level. This study introduces a fully integrated DNV magnetometer that encompasses all the essential components typically found in traditional platforms, while maintaining compact dimensions of approximately 13 cm * 26 cm. In contrast to previous efforts, we successfully address these challenges by integrating a high-power laser, a lock-in amplifier, and a digitally-modulated microwave source. These home-made components show comparable performance with commercial devices under our circumstance, resulting in an optimal sensitivity of 2.14 nT/sqrt{Hz}. The limitations in this system as well as possible future improvements are discussed. This work paves the way for the use of DNV magnetometry in cost-effective, mobile unmanned aerial vehicles, facilitating a wide range of practical applications.
- Abstract（参考訳）: エンサンブルダイヤモンド窒素空洞(DNV)センターは、特に高移動性を必要とする応用において、精密な地球磁場ベクトル磁気センシングのための有望なプラットフォームとして登場した。
それでも、すべての制御ユーティリティをコンパクトな形式に統合することは困難であることが証明されており、これまでのところ、移動型DNV磁力計の感度をuTレベルに制限している。
この研究では、従来のプラットフォームで一般的に見られるすべての必須成分を包含し、約13cm×26cmのコンパクトな寸法を維持しながら、完全に統合されたDNV磁気センサを導入している。
従来の取り組みとは対照的に、高出力レーザー、ロックイン増幅器、デジタル変調マイクロ波源を統合することで、これらの課題に対処することに成功している。
これらの自家製部品は、我々の状況下での商用機器と同等の性能を示し、最適感度は2.14 nT/sqrt{Hz}である。
このシステムの限界と将来の改善について論じる。
この研究は、費用対効果の高い移動体無人航空機におけるDNV磁力計の活用の道を開いた。
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