具有无屏蔽 30 pT/$\sqrt{\textrm{Hz}}$ 灵敏度的光纤耦合金刚石磁强计
应用物理
2023-04-18 v2 材料科学
仪器与探测器
光学
量子物理
摘要
金刚石中氮空位中心(NVCs)系综可用于灵敏磁强测量。本工作中，我们展示了一种光纤耦合 NVC 磁强计，在 (10 - 500) Hz 频率范围内具有 (30 10) pT/ 的无屏蔽灵敏度。该灵敏度得益于较高的绿光至红光光子转换效率、[100] 偏置场对齐的使用、微波与锁相放大器(LIA)参数优化，以及平衡超精细激发方案。此外，采用碳化硅(SiC)散热片进行微波传输，并结合低应力 金刚石，其中一块置于第二个对磁不敏感的荧光收集传感头中以抵消共模噪声。该磁强计能够探测来自诸如真空泵等信号源的信号，最远达 2 m，具有一定取向依赖性但无完全死区，展示了其在遥感应用中的潜力。
引用
@article{arxiv.2211.09170,
title = {Fiber-coupled Diamond Magnetometry with an Unshielded 30 pT/$\sqrt{\textrm{Hz}}$ Sensitivity},
author = {S. M. Graham and A. T. M. A. Rahman and L. Munn and R. L. Patel and A. J. Newman and C. J. Stephen and G. Colston and A. Nikitin and A. M. Edmonds and D. J. Twitchen and M. L. Markham and G. W. Morley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09170},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 19 figures, correction to data analysis