NV 金刚石磁测量中的拉姆齐包络调制
量子物理
2022-11-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
金刚石中的氮空位（NV）自旋系综提供了先进的磁传感平台，在物理和生命科学中均有应用。同位素工程 NV 金刚石因其更简单的超精细结构，相比天然存在的 NV 在磁测量中具有优势。然而，对于需要偏置磁场不与传感 NV 轴对齐的传感模式，N 核自旋中四极矩的缺失导致在 NV 自旋演化的时变测量中出现显著的包络调制效应。尽管自旋回波实验中的此类行为已被充分研究，拉姆齐测量中的类似效应及其对磁测量的影响仍未被充分探索。在此，我们利用核自旋上有效磁场的简单矢量描述，推导了 NV 对未对齐偏置场的调制拉姆齐响应。随后将预测的调制特性与实验结果比较，揭示若不加处理会导致显著的磁灵敏度损失。我们证明 NV 电子自旋态的双重量子相干可大幅抑制这些包络调制，同时还对应变非均匀性和温度漂移等其他寄生效应具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2205.02387,
title = {Ramsey Envelope Modulation in NV Diamond Magnetometry},
author = {Jner Tzern Oon and Jiashen Tang and Connor A. Hart and Kevin S. Olsson and Matthew J. Turner and Jennifer M. Schloss and Ronald L. Walsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.02387},
year = {2022}
}
备注
Main text: 9 pages, 5 figures