基于各向同性固态自旋的射频接收器
介观与纳米尺度物理
2025-07-31 v1
摘要
光学可寻址的固态自旋已被提议作为鲁棒的射频(RF)-光学换能器，其对由外部静磁场调谐的特定RF频率敏感，但通常需要将磁场与系统的对称轴精确对齐。这里我们引入一个各向同性的固态自旋系统，即六方氮化硼(hBN)中的弱耦合自旋对，它作为一个RF-光学换能器，其工作独立于调谐磁场的方向，从而大大简化了实验设计。利用这一平台，我们首先演示了一个频率可调范围为0.1至19 GHz的单频RF接收器。接着，我们通过施加磁场梯度将RF频率编码为空间位置，演示了一个瞬时宽带RF频谱分析仪。最后，我们利用该频谱分析仪检测了自由空间传输的RF信号，其强度和频率与典型Wi-Fi信号相当。这项工作展示了hBN中各向同性自旋作为RF传感器运行的独特能力，同时规避了传统固态自旋所面临的精确对齐磁场的苛刻要求。
引用
@article{arxiv.2410.00430,
title = {Radiofrequency receiver based on isotropic solid-state spins},
author = {Islay O. Robertson and Brett C. Johnson and Giannis Thalassinos and Sam C. Scholten and Kevin J. Rietwyk and Brant Gibson and Jean-Philippe Tetienne and David A. Broadway},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.00430},
year = {2025}
}