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利用系综氮空位中心演示高灵敏度宽带微波传感

量子物理 2023-11-28 v1 介观与纳米尺度物理 光学

摘要

微波磁强计对微波技术的发展至关重要。我们利用金刚石中系综氮空位(NV)中心的交流Zeeman效应演示了一种宽带微波传感方案。宽场显微镜可可视化微波谐振器的频率特性以及失谐微波振幅的空间分布。此外,通过将本方法与动力学解耦相结合,我们在2.77μm×2.77μm×30nm2.77 \, \mathrm{\mu m} \times 2.77 \, \mathrm{\mu m} \times 30 \, \mathrm{nm}的传感体积上实现了5.2μT/Hz5.2 \, \mathrm{\mu T} / \sqrt{\mathrm{Hz}}的微波振幅灵敏度,较先前研究方案所得的40.2μT/Hz40.2 \, \mathrm{\mu T} / \sqrt{\mathrm{Hz}}提升了7.7倍。我们的成果是将系综NV中心应用于宽带宽场微波成像的具体一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.15196,
  title  = {Demonstration of highly-sensitive wideband microwave sensing using ensemble nitrogen-vacancy centers},
  author = {Kensuke Ogawa and Shunsuke Nishimura and Kento Sasaki and Kensuke Kobayasahi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.15196},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 4 figures, and supplementary materials