基于金刚石中单个氮空位中心的纳米级矢量交流磁强测量
介观与纳米尺度物理
2021-06-25 v1 应用物理
量子物理
摘要
在从基础物理到材料科学的应用中，纳米尺度交流磁场探测都至关重要。孤立的量子自旋缺陷，如金刚石中的氮空位中心，能够以高灵敏度实现所需的空间分辨率。然而，目前的矢量交流磁强测量依赖于使用不同取向的传感器系综，导致空间分辨率下降，且缺乏基于单个 NV 中心的方案。在此我们提出并实验演示了一种协议，利用单个 NV 中心，通过将连续驱动调谐至不同共振条件来重建交流磁场的矢量分量。我们绘制了金刚石表面铜线产生的交流场空间分布。所提协议兼具高灵敏度、宽动态范围以及对相干与随机信号的敏感性，在凝聚态物理中具有广泛应用，例如探测自旋涨落。
引用
@article{arxiv.2103.12044,
title = {Nanoscale vector AC magnetometry with a single nitrogen-vacancy center in diamond},
author = {Guoqing Wang and Yi-Xiang Liu and Yuan Zhu and Paola Cappellaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.12044},
year = {2021}
}