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利用金刚石中扫描单电子自旋对自旋系综进行退相干成像

介观与纳米尺度物理 2014-09-19 v1

摘要

金刚石中的氮 - 空位(NV)色心已展现出对静态和周期性调制目标场进行纳米尺度磁传感和成像的巨大能力。然而,检测和成像随机涨落的磁场仍然是一个挑战。最近的理论和数值工作概述了利用探测器自旋退相干变化作为涨落场灵敏度量的检测方案。在此,我们通过实验监测扫描 NV 中心的退相干,以对底层金刚石表面顺磁杂质产生的涨落磁场进行成像。我们在 2 秒积分时间内检测到了对应于约 800 μB{\mu}_B 的信号,且无需对目标自旋进行任何控制,并利用动态解耦技术获得了磁场频谱信息。提取的表面顺磁杂质的空间和时间特性为延长近表面量子比特在量子信息和计量应用中的相干性提供了见解。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.5418,
  title  = {Decoherence imaging of spin ensembles using a scanning single-electron spin in diamond},
  author = {Lan Luan and Michael S. Grinolds and Sungkun Hong and Patrick Maletinsky and Ronald L. Walsworth and Amir Yacoby},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.5418},
  year   = {2014}
}