論文の概要: Wideband microwave resonator for NV center vector magnetometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.13379v1
- Date: Fri, 09 Oct 2026 10:50:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.542493
- Title: Wideband microwave resonator for NV center vector magnetometry
- Title（参考訳）: NV中心ベクトル磁気センサ用広帯域マイクロ波共振器
- Abstract要約: 100MHz帯でNV色中心の4方向全てを効率よく駆動できる独自の平面共振器の設計を提案する。
装置の感度は約[1.2text nT/sqrttextHz;]である。
これはダイヤモンドベースの磁力計としては記録的な感度ではないが、小型のハンドヘルド磁力計として独自のニッチを誇っている。
- 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: The nitrogen-vacancy (NV) color center in diamond has found applications in magnetometry across various geometrical scales. In particular, vector magnetometry using hand-held devices with low power consumption is of interest for mobile and geological applications. However, such a device requires efficient driving of the four different orientations of the NV center, thus placing demands on a broadband microwave resonator that provides a uniform and highly insensitive microwave magnetic field at the resonance frequencies of the NV centers. Here, we propose a unique planar resonator design that enables efficient driving of all four orientations of NV color centers over a 100 MHz range with only 0.5 W of microwave input power and 250 mW of laser power, allowing vector magnetic field measurements. Using the planar resonator to drive NV centers in diamond, a compact vector magnetometer was fabricated and experimentally studied. The sensitivity of the device is about \[{1.2\text{ nT}}/{\sqrt{\text{Hz}}}\;\]. While this is not a record sensitivity for diamond-based magnetometers, this device occupies its own niche as a compact hand-held magnetometer.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの窒素空孔(NV)色中心は、様々な幾何学的スケールで磁気学に応用されている。
特に、電力消費の少ないハンドヘルドデバイスを用いたベクトル磁気計測は、移動体や地質学の応用にとって興味深いものである。
しかしながら、そのようなデバイスは、NV中心の4つの異なる方向を効率的に駆動する必要があるため、NV中心の共振周波数で均一で高感度のマイクロ波磁界を提供するブロードバンドマイクロ波共振器に要求を課す。
本稿では,マイクロ波入力電力が0.5W,レーザ出力が250mWの100MHz帯において,NV色中心の4方向全てを効率よく駆動できる独自の平面共振器の設計を提案する。
平面共振器を用いてダイヤモンド中のNV中心を駆動し、コンパクトなベクトル磁気センサを作製し、実験的に研究した。
デバイスの感度は約 \[{1.2\text{nT}}/{\sqrt{\text{Hz}}}\;\] である。
これはダイヤモンドベースの磁気センサとしては記録的な感度ではないが、小型のハンドヘルド磁気センサとして独自のニッチを誇っている。
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