基于金刚石纳米梁中氮空位自旋的光纤耦合扫描磁力计
介观与纳米尺度物理
2023-05-26 v1
摘要
利用金刚石中氮空位（NV）自旋进行磁成像正成为研究凝聚态系统纳米尺度物理的成熟工具。然而，NV 自旋读出所需的光学通路在毫开尔文低温恒温器或生物系统等严苛环境中仍是一大障碍。在此，我们展示了一种由金刚石纳米梁构成的扫描 NV 传感器，该纳米梁与锥形光纤光学耦合。该纳米梁传感器将天然的扫描探针几何结构与通过光纤高效激发和读出 NV 自旋相结合。我们展示了通过光纤光学询问的电子自旋共振，并通过成像钇铁石榴石薄膜中的自旋波证明了原理验证磁力测量操作。我们的扫描纳米梁传感器可与纳米光子结构结合以调控光-物质相互作用强度，并有望应用于受益于全光纤传感器通路的场景，如毫开尔文系统。
引用
@article{arxiv.2302.12536,
title = {A Fiber-coupled Scanning Magnetometer with Nitrogen-Vacancy Spins in a Diamond Nanobeam},
author = {Yufan Li and Fabian A. Gerritsma and Samer Kurdi and Nina Codreanu and Simon Gröblacher and Ronald Hanson and Richard Norte and Toeno van der Sar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12536},
year = {2023}
}