利用金刚石中氮空位中心系综进行磁成像
介观与纳米尺度物理
2015-07-17 v2
摘要
金刚石中的氮 - 空位 (NV) 色心是一种固态类原子系统，其特定的自旋特性可被有效用作高灵敏度磁传感器。外部磁场会引起 NV 中心能级的塞曼位移，这可以通过光探测磁共振 (ODMR) 进行测量。在本工作中，我们利用 NV 中心系综的 ODMR 信号，定量绘制了靠近 hosting 薄层 NV 中心的 CVD 金刚石表面的样品所产生的磁场的矢量结构。磁场重建基于最大似然技术，该技术利用了金刚石晶格内 NV 中心的四种固有取向的响应。与掺杂层中 1 {\mu}m^2 面积（相当于由约 10^4 个 NV 中心组成的传感器）相关的灵敏度约为 2 {\mu}T/sqrt{Hz}。成像设备的空间分辨率为 400 nm，受限于用于收集 NV 层光致发光的光学显微镜的数值孔径。通过精确重建沉积在金刚石样品上的铜线内直流电流产生的磁场，展示了该传感器的多功能性。
引用
@article{arxiv.1410.0178,
title = {Magnetic imaging with an ensemble of Nitrogen Vacancy centers in diamond},
author = {M. Chipaux and A. Tallaire and J. Achard and S. Pezzagna and J. Meijer and V. Jacques and J. -F. Roch and T. Debuisschert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.0178},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 5 figures, figure 4 added, results unchanged