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基于 hBN 量子传感器纳米阵列的磁场成像

介观与纳米尺度物理 2023-06-19 v2 应用物理 量子物理

摘要

将传感器在纳米尺度上贴近目标是量子传感中的核心挑战。我们展示了利用六方氮化硼中硼空位(VB_\text{B}^-)缺陷阵列实现高空间分辨率磁场成像,该阵列厚度仅数十纳米。尺寸为 (100 nm)2^2 的 VB_\text{B}^- 传感器点通过氦离子显微镜以纳米级精度周期性排布,并紧密贴附于金线上。该传感器阵列使我们能够以超越衍射极限的空间分辨率可视化导线中电流所产生的磁场。每个传感器展现出 73.6~μT/Hz0.5\mu\text{T/Hz}^{0.5} 的实用灵敏度,适用于量子材料研究。我们这种将 VB_\text{B}^- 量子传感器周期性且紧密排布于测量目标上的技术将最大化其潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.12645,
  title  = {Magnetic field imaging by hBN quantum sensor nanoarray},
  author = {Kento Sasaki and Yuki Nakamura and Hao Gu and Moeta Tsukamoto and Shu Nakaharai and Takuya Iwasaki and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Shinichi Ogawa and Yukinori Morita and Kensuke Kobayashi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12645},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 4 figures