論文の概要: AC magnetometry in the strong drive regime with NV centers in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.05471v1
- Date: Tue, 07 Oct 2025 00:17:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-08 17:57:08.03497
- Title: AC magnetometry in the strong drive regime with NV centers in diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中のNV中心を持つ強駆動系における交流磁力測定
- Authors: Katrijn Everaert, Saipriya Satyajit, Jiashen Tang, Zechuan Yin, Xiechen Zheng, Jner Tzern Oon, Connor A. Hart, John W. Blanchard, Ronald L. Walsworth,
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、そのような研究に一般的に使用されるプラットフォームである。
我々は,MWパルスデチューニングを優先順にキャンセルする位相変調プロトコルを導入し,NV交流磁化計を強い駆動磁場状態に拡張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Magnetic response measurements in the presence of AC drive fields provide critical insight into the properties of magnetic and conductive materials, such as phase transitions in two-dimensional van der Waals magnets, the heating efficiency of magnetic nanoparticles in biological environments, and the integrity of metals in eddy current testing. Nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond are a commonly-used platform for such studies, due to their high spatial resolution and sensitivity, but are typically limited to weak-drive conditions, i.e., AC drive fields well below the NV microwave (MW) pulse Rabi strength. Once the AC drive field grows comparable to or larger than the Rabi strength, the induced MW pulse detuning suppresses NV sensitivity to the out-of-phase magnetic response, which encodes dissipation and conductivity in materials of interest. Here, we introduce a phase modulation protocol that cancels MW pulse detuning to leading order, and extends NV AC magnetometry into the strong drive field regime. The protocol, termed SIPHT (Signal Isolation through PHase Tuning), is experimentally demonstrated using an NV ensemble. By directly comparing SIPHT to the conventional Hahn echo AC sensing protocol, we quantify the preservation of NV magnetometry contrast for an out-of-phase signal. We further showcase SIPHT by detecting eddy current-induced magnetic fields from Cu, Al, and Ti samples, with the measured response field phase delays reflecting their distinct conductivities. SIPHT extends NV AC magnetometry to regimes inaccessible to standard dynamical decoupling measurement protocols, unlocking novel utility, e.g., in the study of magnetic hyperthermia and nondestructive testing of conductors.
- Abstract（参考訳）: 交流駆動場の存在下での磁気応答測定は、2次元ファンデルワールス磁石の相転移、生体環境における磁性ナノ粒子の加熱効率、渦電流試験における金属の完全性など、磁気および導電性材料の特性に関する重要な洞察を与える。
ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、高空間分解能と感度のために一般的に使用されるプラットフォームであるが、典型的には弱い駆動条件、すなわちNVマイクロ波(MW)パルスラビ強度よりかなり低い交流駆動場に限られる。
AC駆動磁場がRabi強度に匹敵するかそれ以上大きくなると、誘導MWパルスデチューニングは相外磁気応答に対するNV感度を抑制し、興味のある材料における散逸と導電率を符号化する。
本稿では,MWパルスデチューニングを優先順にキャンセルする位相変調プロトコルを導入し,NV交流磁化計を強い駆動磁場状態に拡張する。
SIPHT (Signal isolation through PHase Tuning) と呼ばれるこのプロトコルは、NVアンサンブルを用いて実験的に実証されている。
SIPHTを従来のハーンエコーAC検出プロトコルと直接比較することにより、位相外信号に対するNV磁気コントラストの保存を定量化する。
さらに,Cu,Al,Ti試料から渦電流誘起磁場を検出してSIPHTを示す。
SIPHT は NV AC 磁気メトリーを、標準的な動的疎結合測定プロトコルに到達できない状態に拡張し、磁気ハイパーサーミアと導体の非破壊試験の研究において、新しいユーティリティ、eg をアンロックする。
関連論文リスト
- Optimising germanium hole spin qubits with a room-temperature magnet [33.7054351451505]
ゲルマニウムスピン量子ビットは強いスピン軌道相互作用を示し、高忠実度量子ビット制御を可能にする。
超伝導ベクトル磁石は、超微細な相互作用による劣化を最小限にするためにしばしば用いられる。
クリオスタットの外の永久磁石が代替品として使用できるかどうかを考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-04T08:48:57Z) - Two-media laser threshold magnetometry: A magnetic-field-dependent laser threshold [29.039962620404822]
ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、高精度磁気計測のための有望なプラットフォームである。
レーザーしきい値磁力計(LTM)は、光学キャビティ内にNVドープダイヤモンドを配置することで、NV中心の励起放出を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-11T11:56:17Z) - Controllable and Continuous Quantum Phase Transitions in Intrinsic Magnetic Topological Insulator [50.54133633499971]
本研究では,n型ドーピング特性が強く抑制される固有磁気トポロジカル材料MnBi2Te4について検討した。
角度分解光電子分光法、輸送測定法、第一原理計算に基づいて、2つの磁気誘起TPTを明らかにする。
本研究は,MnBi2Te4系における固有磁気トポロジカル状態の実現を図り,制御可能かつ連続的なTPTを実現するための理想的なプラットフォームを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-08T03:46:54Z) - Interplay between dressed and strong-axial-field states in Nitrogen-Vacancy centers for quantum sensing and computation [0.0]
ダイヤモンド中の窒素-原子核(NV)中心は、量子ラジオメトリー、センシング、計算に応用された興味深い電子スピンシステムである。
本報告では,NV中心アンサンブルにおいて,ひずみと弱磁場の存在下で自由誘導減衰(FID)の測定を行った。
単一FID測定における着衣状態と強軸磁場状態の非平衡重ね合わせの同時検出について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-23T14:28:19Z) - Transport properties and quantum phase transitions in one-dimensional superconductor-ferromagnetic insulator heterostructures [44.99833362998488]
最近製造された半導体-超伝導-強磁性絶縁体ハイブリッドに着想を得た1次元電子ナノデバイスを提案する。
FMI層長をオレンジ色または/またはグローバルバックゲート電圧を印加することにより、スピン及びフェルミオンパリティ変化QPTを調整可能であることを示す。
以上の結果から,これらの効果は実験的に利用可能であり,ハイブリッドナノワイヤにおける量子相転移の研究のための堅牢なプラットフォームを提供する可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-18T22:25:50Z) - Real-time Simultaneous Dual Sensing of Temperature and Magnetic Field using NV-based Nano-diamonds [0.0]
ダイヤモンド中の窒素空洞(NV)中心に基づく量子センサーは、複数の物理量を検出する能力が高い。
我々はNVNDの容量を実時間で熱場と磁場の両方を同時に感知する能力を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-30T17:07:33Z) - A hybrid ferromagnetic transmon qubit: circuit design, feasibility and
detection protocols for magnetic fluctuations [45.82374977939355]
強磁性バリアの特性的ヒステリックな挙動は、磁場パルスによる量子ビット周波数の代替的および本質的にデジタルチューニングを提供することを示す。
量子ビットをノイズ検出器として用いる可能性とその磁気と超伝導の微妙な相互作用を調べるための関連性について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-01T18:50:26Z) - Quantum Sensing of Spin Fluctuations of Magnetic Insulator Films with
Perpendicular Anisotropy [0.0]
窒素空孔(NV)センターは、新しい量子センシング、イメージング、ネットワークの取り組みに応用されている。
自然界外磁化による磁気絶縁薄膜の内在スピン変動の非侵襲的測定を報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-07T04:24:44Z) - Cross-relaxation studies with optically detected magnetic resonances in
nitrogen-vacancy centers in diamond in an external magnetic field [0.0]
ダイヤモンド結晶中の窒素空孔中心と置換窒素の相互緩和について検討した。
光学的に検出された磁気共鳴信号(ODMR)は、これらの信号を正常に測定するために用いられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-01T13:23:22Z) - Direct control of high magnetic fields for cold atom experiments based
on NV centers [50.591267188664666]
低温の原子気体では、原子間の相互作用は外部磁場によって直接制御可能である。
ここでは、直接フィードバック方式により、このような間接制御の限界を克服する。
統合時間20分後に1ppm以上の制御を達成し,実験の長期安定性を確保する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-18T09:03:25Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。