用于金刚石中单氮空位中心纳米磁测量的台式系统的构建与运行
量子物理
2020-02-07 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
金刚石中的单个氮空位（NV）中心是固态量子磁强计的主要候选者，能够探测单个核自旋，并有望应用于纳米尺度核磁共振（NMR）。然而，NV 磁强计对许多化学家和生物学家而言仍较难接触，因为其实验装置和操作原理与传统 NMR 截然不同。在此，我们设计、构建并运行了一个紧凑的台式尺寸系统，用于单 NV 中心的量子传感，该系统主要由市售光学元件和电子器件构成。我们表明，我们的装置能够实现最先进的量子传感协议，从而探测金刚石中单个 C 核自旋并表征其相互作用参数，以及探测金刚石表面上的小质子核自旋系综。本文对装置细节和实验步骤进行了广泛讨论，此前未从事 NV 中心研究的人员也可复现我们的系统。
引用
@article{arxiv.2002.02113,
title = {Construction and operation of a tabletop system for nanoscale magnetometry with single nitrogen-vacancy centers in diamond},
author = {Daiki Misonou and Kento Sasaki and Shuntaro Ishizu and Yasuaki Monnai and Kohei M. Itoh and Eisuke Abe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.02113},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 14 figures, 7 tables. Published in AIP Advances (Open Access). Many parts are pedagogical