利用氮空位中心系综的光探测磁共振谱优化温度灵敏度
量子物理
2018-09-12 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
利用氮空位（NV）中心的量子技术进行温度传感极具前景，并有望进一步发展。最近，高密度 NV 中心系综的光探测磁共振（ODMR）谱已通过 NV 中心系综的噪声参数[非均匀磁场、非均匀应变（电场）分布和均匀展宽]得以复现。在本研究中，我们利用 ODMR 估计若干金刚石中 NV 中心的噪声参数。这些参数强烈依赖于自旋浓度。随后将该知识应用于理论预测温度灵敏度。使用共聚焦显微镜中典型的衍射极限体积 0.1 微米^3，估计最优灵敏度约为 0.76 mK/Hz^(1/2)，对应 NV 中心浓度为 5.0e10^17/cm^3。该灵敏度远高于先前报道的灵敏度，展示了 NV 中心温度传感的优异潜力。
引用
@article{arxiv.1803.00341,
title = {Optimization temperature sensitivity using the optically detected magnetic resonance spectrum of a nitrogen-vacancy center ensemble},
author = {Kan Hayashi and Yuichiro Matsuzaki and Takashi Taniguchi and Takaaki Shimo-Oka and Ippei Nakamura and Shinobu Onoda and Takeshi Ohshima and Hiroki Morishita and Masanori Fujiwara and Shiro Saito and Norikazu Mizuochi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.00341},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 4 figures, 1 table