利用金刚石磁力计对介观核自旋噪声成像

磁共振成像（MRI）可以利用组织不同的物理和生化特性对其进行表征和区分。遗憾的是，目前无法对生物样本进行亚微米级筛查，主要是由于缺乏检测灵敏度。在此，我们分析了将金刚石中的氮-空位中心作为纳米尺度核自旋成像与光谱学的磁传感器的应用。我们考察了此类传感器探测高质子化样本中大量相邻核自旋引起的“经典”偶极场涨落的能力。我们确定了适当考虑传感器量子特性的检测方案，并发现其信噪比与实际的实验参数相符。通过各种实例计算，我们展示了不同种类的图像对比度。特别地，我们展示了如何利用相对较长的核自旋相关时间来重建局部的、高分辨率的样本光谱。