利用金刚石氮-空位中心连续波实验实现微波磁场方向成像

具有纳米尺度分辨率的微波磁场成像具有有趣的应用。具体而言，检测微波场的方向在凝聚态物理和量子控制中非常有用。然而，现有的微波场成像方法大多局限于检测场的幅度。由于金刚石中的氮-空位（NV）中心传感器尺寸小且具有优良的光学和自旋性质，非常适合用于直流和交流磁场成像。已报道的检测微波磁场方向的方法使用脉冲拉比频率测量。在此，我们展示了仅使用 NV 中心的连续波实验即可对微波磁场的方向进行成像。这简化了传感器装置，在无法对目标微波场进行脉冲操作的应用中尤为有利。该方法需要施加垂直于 NV 中心量子化轴的静态偏置磁场。我们使用两种不同取向的 NV 中心检测任意微波磁场的方向。此外，我们展示了可以使用单一取向的 NV 中心对微波场在平面上的投影进行成像。该方法可以简单地使用单个 NV 中心实现。