中文

具有优化磁场灵敏度和亚毫秒时间分辨率的量子金刚石显微成像

量子物理 2023-07-04 v3 光学

摘要

采用锁相检测的量子金刚石磁力计已成功探测了来自神经元、活体哺乳动物肌肉和活体小鼠心脏的微弱生物磁场。这为量子金刚石磁力计可视化生物磁场的微观分布开辟了可能性。在此,我们展示了一种基于锁相的宽场量子金刚石显微成像技术,实现了 43.9 nTμm1.5/Hz0.5\mathrm{nT\mu m^{1.5}/Hz^{0.5}} 的平均体积归一化每像素灵敏度。我们通过实现超精细驱动双共振以及磁场沿金刚石 <<001>> 取向对齐来优化灵敏度。此外,我们表明,在使用量子金刚石显微成像将每像素灵敏度保持在每秒几十纳特斯拉的同时,可以实现亚毫秒(\sim 0.4 ms)的时间分辨率。这种基于锁相的金刚石量子显微成像技术可能是在微米空间分辨率下映射神经网络功能活动向前迈出的一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.05853,
  title  = {Quantum diamond microscopy with optimized magnetic field sensitivity and sub-ms temporal resolution},
  author = {Sangwon Oh and Seong-Joo Lee and Jeong Hyun Shim and Nam Woong Song and Truong Thi Hien},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05853},
  year   = {2023}
}