基于金刚石-磁体混合传感器芯片中电子自旋的宽带微波探测
介观与纳米尺度物理
2023-02-01 v1
摘要
量子传感已发展成为量子科学与技术的主要分支，旨在以高分辨率、高灵敏度和大动态范围测量物理量。金刚石中的电子自旋是强大的磁场传感器，但其在微波频段的灵敏度仅限于其共振频率附近的窄带。本文中，我们利用与薄膜磁体集成的金刚石中的自旋实现了宽带微波探测。泵浦场通过磁体的非线性自旋波动力学将目标微波信号局部转换到传感器自旋频率。两种互补的转换协议能够在吉赫兹带宽上实现传感与高保真自旋控制，从而允许在高于传感器自旋频率数个吉赫兹处表征自旋波能带。这种泵浦可调的金刚石-磁体混合传感器芯片为在小磁偏置场下100吉赫兹频段的基于自旋的传感开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2206.07013,
title = {Broadband microwave detection using electron spins in a hybrid diamond-magnet sensor chip},
author = {Joris J. Carmiggelt and Iacopo Bertelli and Roland W. Mulder and Annick Teepe and Mehrdad Elyasi and Brecht G. Simon and Gerrit E. W. Bauer and Yaroslav M. Blanter and Toeno van der Sar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07013},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 10 figures