利用固态自旋的同时宽带矢量磁强计
量子物理
2018-09-26 v2 介观与纳米尺度物理
应用物理
仪器与探测器
摘要
我们展示了一种矢量磁强计，利用单晶金刚石中氮空位（NV）中心系综同时测量动态磁场的所有笛卡尔分量。光学 NV-金刚石测量在环境或极端物理条件下提供高灵敏度、宽带磁强计；且该固态系统固有的固定晶轴实现了无航向误差的矢量传感。在本装置中，多通道锁相检测从单个探测器测得的光学信号中提取沿全部四个四面体金刚石轴取向的 NV 的磁场依赖自旋共振偏移。该传感器工作范围从近直流至 kHz 测量带宽；并对每个笛卡尔分量同时达到 pT/ 的磁场灵敏度，这是迄今为止采用固态自旋的全矢量磁强计所展示的最高灵敏度。与依次询问四种 NV 取向的优化装置相比，该同时矢量磁强计实现了 的测量加速。该技术可扩展至脉冲型传感协议与并行宽场磁成像。
引用
@article{arxiv.1803.03718,
title = {Simultaneous Broadband Vector Magnetometry Using Solid-State Spins},
author = {Jennifer M. Schloss and John F. Barry and Matthew J. Turner and Ronald L. Walsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.03718},
year = {2018}
}
备注
13 pages, 5 figures, 1 table, Supplemental Material included as ancillary file