金刚石氮空位中心磁强计：进展与挑战
应用物理
2020-10-21 v1 量子物理
摘要
金刚石氮空位（NV）中心磁强计近来受到应用物理与传感器领域研究人员的相当关注。本综述旨在分析金刚石 NV 中心磁强计的原理、灵敏度、技术发展潜力与应用前景。本综述简要介绍 NV 中心的物理特性，总结 NV 中心磁强计的基本原理，分析理论灵敏度，并讨论技术噪声对 NV 中心磁强计的影响。此外，描述了影响 NV 中心磁强计性能的最关键技术：金刚石样品制备、微波操控、荧光收集与激光激发。讨论了理论与技术关键问题、潜在解决方案与研究技术路线。另外，本综述讨论了常规技术条件下技术噪声的影响，以及由理论灵敏度与技术噪声共同决定的实际灵敏度。预期通过优化设计可实现的灵敏度量级为 10 fT/Hz^1/2。最后，给出了金刚石 NV 中心磁强计的应用路线图。
引用
@article{arxiv.2010.10231,
title = {Diamond Nitrogen-Vacancy Center Magnetometry: Advances and Challenges},
author = {Jixing Zhang and Lixia Xu and Guodong Bian and Pengcheng Fan and Mingxin Li and Wuming Liu and Heng Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.10231},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 12 figures, review article