論文の概要: Methods for traceable scanning magnetometry using single nitrogen vacancy centers in diamond: determining orientation, distance and localization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.04632v1
• Date: Wed, 05 Aug 2026 09:48:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-06 14:48:43.804774
• Title: Methods for traceable scanning magnetometry using single nitrogen vacancy centers in diamond: determining orientation, distance and localization
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の単一窒素空孔中心を用いたトレーサブル走査磁気測定法--配向,距離,局在の決定
• Authors: Nikhita Khera, Ephraim Spindler, Yanis Abdedou, Marcel Gasser, Sandra Wolff, Bert Lägel, Robert Frömter, Mathias Weiler, Mathias Kläui, Elke Neu,
• Abstract要約: 単結晶ダイヤモンドナノ構造における個々の窒素空孔(NV)中心は、ナノスケールで定量的に磁場を撮像することができる。 ここでは、マイクロパターンの垂直磁化ストライプとディスクの走査型NVイメージングを用いる。 d_NV = 31.5 nm と判定する一方、方位方向を精度3で推定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Individual, scannable nitrogen vacancy (NV) centers in single crystal diamond nanostructures enable nanoscale, quantitative imaging of magnetic stray fields. Nevertheless, important parameters like distance between the NV center and the sample and the orientation of the NV high symmetry axis are often not known precisely and enter data evaluation as free fitting parameters. We here use scanning NV imaging on micro-patterned, perpendicularly magnetized stripes and discs. From these measurements, we directly infer NV - sample distance d_NV and the NV's azimuthal orientation without the need for an external vector magnet control. We determine d_NV = 31.5 nm, while we infer the azimuthal orientation with a precision of 3°. We additionally employ commercially available silicon needles to image the apex topography of our diamond nanostructures to detect surface contamination. Simultaneously, monitoring NV fluorescence as a function of the needle's position allows us to estimate the lateral placement of the NV inside the diamond nanostructure.
• Abstract（参考訳）: 単結晶ダイヤモンドナノ構造における個々の窒素空孔(NV)中心は、ナノスケールで定量的に磁場を撮像することができる。 それでも、NV中心とサンプルの間の距離やNV高対称性軸の向きといった重要なパラメータは正確には分かっておらず、データ評価を自由適合パラメータとして入力する。 ここでは、マイクロパターンの垂直磁化ストライプとディスクの走査型NVイメージングを用いる。 これらの測定から,NV-サンプル距離d_NVとNVの方位を外部ベクトル磁石制御なしで直接推定する。 d_NV = 31.5 nm と判定し、方位方向を3° の精度で推定する。 また、市販のシリコン針を用いて、ダイヤモンドナノ構造の頂点トポグラフィーを画像化し、表面汚染を検出する。 同時に、針の位置の関数としてNV蛍光をモニタリングすることで、ダイヤモンドナノ構造内のNVの側方配置を推定することができる。

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