論文の概要: Imaging of electrical signals in a quantum SiC microscope

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.14888v1
• Date: Thu, 18 Sep 2025 12:10:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-19 17:26:53.20273
• Title: Imaging of electrical signals in a quantum SiC microscope
• Title（参考訳）: 量子SiC顕微鏡における電気信号のイメージング
• Authors: A. Suhana, T. A. U. Svetikova, C. Schneider, M. Helm, A. N. Anisimov, G. V. Astakhov,
• Abstract要約: 本稿では、量子シリコン炭化物顕微鏡(QSiCM)の実験的実現を報告し、電流によって生じる磁場をイメージングすることによってその機能を示す。 本研究では, 歪みや温度変動に起因する雑音を抑えながら, 読み出しコントラストを高めるために, デュアル周波数検出プロトコルを用いる。 このアプローチは、50×50ドル仮想ピクセルの視野、50,mathrmms$の時間分解能、30,mathrmmu m$の空間分解能、約2,mathrmmu Tの感度を有する電流誘起磁場の空間イメージングを可能にする。
• 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: We report the experimental realization of a quantum silicon carbide microscope (QSiCM) and demonstrate its functionality by imaging magnetic fields generated by electrical currents. We employ a dual-frequency sensing protocol to enhance the readout contrast and suppress noise arising from strain and temperature fluctuations. This approach enables spatial imaging of current-induced magnetic fields with a field of view of $50 \times 50 $ virtual pixels, temporal resolution of $50\,\mathrm{ms}$, spatial resolution of $30\,\mathrm{\mu m}$ and sensitivity of about $2\,\mathrm{\mu T \, Hz^{-1/2}}$ per pixel. Further sensitivity enhancement is anticipated through the use of isotopically purified SiC and improved light collection in crystallographically optimized wafer orientations. In addition, we implement a microwave-free imaging protocol based on spin level anticrossing, offering simplified operation with enhanced sensitivity. The demonstrated platform is compatible with commercial, wafer-scale fabrication and holds strong potential for applications in biomedical imaging and diagnostics, as well as non-invasive current and temperature mapping in high-power electronic devices.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、量子シリコン炭化物顕微鏡(QSiCM)の実験的実現を報告し、電流によって生じる磁場をイメージングすることによってその機能を示す。 本研究では, 歪みや温度変動に起因する雑音を抑えながら, 読み出しコントラストを高めるために, デュアル周波数検出プロトコルを用いる。 このアプローチは、50ドル以上の仮想ピクセル、50ドル分の時間分解能、30ドル分の空間分解能、約2ドル分の感度を持つ電流誘起磁場の空間イメージングを可能にする。 等方的に精製したSiCと、結晶学的に最適化されたウエハ配向における集光性の向上により、さらなる感度向上が期待できる。 さらに、スピンレベル対クロスに基づくマイクロ波フリーイメージングプロトコルを実装し、感度を向上した簡易な操作を実現する。 デモされたプラットフォームは、市販のウエハスケールの製造と互換性があり、バイオメディカルイメージングや診断、高出力電子機器の非侵襲的な電流と温度マッピングへの応用に強い可能性を秘めている。

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