利用金刚石中 NV 中心对非馈电金图案上的微波场分布成像
量子物理
2018-12-10 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
金刚石中的氮空位（NV）中心已被广泛用作量子信息、磁力测量和微波（MW）场成像的平台。驱动 NV 中心电子自旋所需的 MW 场的高精度空间控制对这些应用至关重要。在此，我们报道了一种通过激发金刚石表面附近的微米尺度金图案来实现受控 MW 场分布的方法。由平面环形 MW 天线激发的金图案充当接收天线，并在局部区域重新分布 MW 场，而无需直接馈入电流。该平面环形 MW 天线设计为在 0.785 mm 面积的金刚石衬底上产生均匀 MW 场，为检测 MW 变化提供了有用工具。我们通过直接观测电子自旋 Rabi 振荡，对微米尺度金图案上的局域 MW 强度进行了成像，也展示了 NV 中心用于 MW 场成像和 MW 器件表征的潜在应用。与平面环形 MW 天线存在时的体 Rabi 频率相比，我们在金图案上几微米尺度内实现了约 19 倍的 Rabi 频率增强。与以往方法相比，我们的方法已被证明是一种快速且简便的用于 MW 场空间控制和金刚石中 NV 中心自旋操纵的工具。
引用
@article{arxiv.1812.02864,
title = {Imaging of microwave field distribution over a non-fed gold pattern by using NV centers in diamond},
author = {Giacomo Mariani and Shuhei Nomoto and Satoshi Kashiwaya and Shintaro Nomura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.02864},
year = {2018}
}