論文の概要: Continuous-wave AC magnetometry up to hundreds of megahertz using nitrogen-vacancy centers under a strong transverse magnetic field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.13153v1
- Date: Fri, 09 Oct 2026 07:42:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.458658
- Title: Continuous-wave AC magnetometry up to hundreds of megahertz using nitrogen-vacancy centers under a strong transverse magnetic field
- Title（参考訳）: 強い横磁場下での窒素空孔中心を用いた数百メガヘルツの連続波交流磁力計
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、交流磁場に対する量子センサーを約束している。
本稿では、連続波光検出磁気共鳴(CW-ODMR)測定に基づく交流磁気計測技術について述べる。
我々は14.4-632MHzからの交流磁界の周波数可変検出を実験的に達成した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond are promising quantum sensors for AC magnetic fields. However, conventional dynamical-decoupling-based magnetometry becomes technically demanding at high frequencies because of the requirement for increasingly short and high-power microwave pulses. This paper describes an AC magnetometry technique based on continuous-wave optically detected magnetic resonance (CW-ODMR) measurements, which enables the detection of signals in the hundred-MHz range. By applying a strong static magnetic field transverse to the NV axis, the energy separation between the relevant electron-spin states was tuned and resonantly coupled with the target radiofrequency (RF) magnetic field, thereby forming RF-dressed states. Unlike pulsed dynamical-decoupling schemes, this approach does not require high-power microwave pulse sequences. The key feature of our method is that the detectable frequency can be tuned by controlling the bias magnetic field strength. Using this methodology, we have experimentally achieved the frequency-tunable detection of AC magnetic fields from 14.4-632 MHz. The sensitivity was 0.558 uT/Hz^(0.5) at 14.4 MHz and 24.4 uT/Hz^(0.5) at 632 MHz. We characterized the field-dependent ODMR contrast and linewidth, and found that their degradation at large transverse fields is a important factor limiting the high-frequency sensitivity. These results establish a simple CW-ODMR approach for widely tunable RF magnetic-field sensing without high-power pulsed spin control.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、交流磁場に対する量子センサーを約束している。
しかし、マイクロ波パルスの短パルス化や高出力化の要求により、従来の動的デカップリング型磁気メソグラフィーは高周波数で技術的に要求されるようになる。
本稿では,連続波光検出磁気共鳴(CW-ODMR)測定に基づく交流磁気計測技術について述べる。
NV軸を横切る強い静磁場を印加することにより、関連する電子スピン状態間のエネルギー分離を目標の高周波(RF)磁場と調整して共鳴的に結合し、RF修飾状態を形成する。
パルス動的デカップリング方式とは異なり、このアプローチは高出力のマイクロ波パルスシーケンスを必要としない。
本手法の鍵となる特徴は、バイアス磁場強度を制御して検出可能な周波数を調整できることである。
この手法を用いて、14.4-632MHzの交流磁界の周波数可変検出を実験的に達成した。
感度は14.4MHzで0.558 uT/Hz^(0.5)、632MHzで24.4 uT/Hz^(0.5)であった。
フィールド依存性のODMRコントラストと直線幅を特徴とし,大きな横磁場での劣化は高周波感度を制限する重要な要因であることがわかった。
これらの結果から,高出力パルススピン制御を伴わない広帯域可変RF磁界センサのための簡単なCW-ODMR法が確立された。
関連論文リスト
- Broadband AC Magnetic Field Sensing via Continuous wave optically detected magnetic resonance with NV Centers in diamond [0.0]
マイクロ波駆動型着衣状態を用いたNV中心を用いたCW-ODMRに基づく広帯域交流磁化法を提案する。
提案手法により,100MHzの周波数で交流磁界を検出することができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-06-04T09:31:47Z) - Using NV centers in diamond to detect DC to very-low frequency magnetic fields [0.0]
ダイヤモンド中の負電荷窒素空孔中心を利用する小型でポータブルな卓上磁力計を提案する。
実験的に測定された磁界ノイズフロアは$approx 2.3textrmnTsqrttextrmHz$、計算されたショットノイズ制限磁界感度は$approx 585textrmpTsqrttextrmHz$である。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-30T14:57:37Z) - Robust AC vector sensing at zero magnetic field with pentacene [45.7221176995052]
電子スピンに基づく量子センサは、マイクロ波磁場の強力なプローブとして出現している。
ここでは,ペンタセン分子の光励起スピン三重項を用いたマイクロ波ベクトル磁気学を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-06T03:49:12Z) - Frequency-tunable magnetic field sensing using continuous-wave optically
detected magnetic resonance with nitrogen-vacancy centers in diamond [0.15274583259797847]
CW-ODMRに基づく周波数可変磁界センサの提案と実演を行う。
本手法の感度は従来の方法と同等かそれ以上と推定される。
我々のCW-ODMRに基づく周波数可変磁界センサは、ダイヤモンドデバイスにおける新しい応用の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-20T08:48:46Z) - Realization of high-dynamic-range broadband magnetic-field sensing with
ensemble nitrogen-vacancy centers in diamond [17.22352618695417]
単結晶ダイヤモンドに窒素空孔中心のアンサンブルを統合する新しい磁気計測法を提案する。
NV中心のスピン共鳴周波数は、10kHzの測定帯域を実現するために高速な周波数ホッピングを備えた閉ループ周波数同期技術を用いて追跡される。
この手法はマイクロ波源の動作帯域を拡大するダイナミックレンジを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-23T01:18:12Z) - Measuring the magnon-photon coupling in shaped ferromagnets: tuning of
the resonance frequency [50.591267188664666]
キャビティ光子と強磁性スピンの励起は ハイブリッドアーキテクチャで情報交換できる
速度向上は通常、電磁キャビティの幾何学を最適化することで達成される。
強磁性体の基本周波数を設定することにより、強磁性体の幾何学も重要な役割を果たすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-08T11:28:31Z) - 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) - Continuous-Wave Frequency Upconversion with a Molecular Optomechanical
Nanocavity [46.43254474406406]
分子空洞光力学を用いて、サブマイクロワット連続波信号の$sim$32THzでのアップコンバージョンを、周囲条件下で可視領域に示す。
この装置は、少数の分子を収容するプラズモンナノキャビティで構成されている。入射場は、集合分子振動を共鳴的に駆動し、可視ポンプレーザーに光力学的変調を印加する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-07T06:23:14Z) - Surpassing the Energy Resolution Limit with ferromagnetic torque sensors [55.41644538483948]
標準量子限界における熱力学ノイズと機械的検出ノイズを考慮した最適磁場分解能の評価を行った。
近年の文献で指摘されているエネルギー分解限界(ERL, Energy Resolution Limit)は, 桁違いに超えることがある。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-29T15:44:12Z) - Single-quadrature quantum magnetometry in cavity electromagnonics [0.0]
キャビティ量子磁気学における超感度磁気センサの方式を提案する。
磁気双極子相互作用による磁気モードに結合した共振器内マイクロ波モードを提案する。
提案した磁気増幅器の感度は10-18T/sqrtHz$と推定される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-11T21:23:19Z) - 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。