利用单态红外吸收实现金刚石中氮空位中心的高灵敏度磁测量

金刚石中的带负电氮空位（NV$^{-}$）中心被广泛用于量子传感，因为电子基态中的自旋三重态对诸如应变和电磁场等外部扰动的敏感性使其成为探测这些扰动变化的极佳探针。自旋态可以通过光探测磁共振（ODMR）来测量，这通常是通过检测激发自旋三重态跃迁后的光致发光（PL）来实现的。最近，已有提出并演示了使用 1042 nm 处的红外单态跃迁吸收来替代的方法。然而，这些方法需要低温或外部腔体来增强吸收信号。在此，我们报告了在室温和无腔体条件下对磁力计灵敏度的优化工作。我们达到了 18 pT$/\sqrt{\mathrm{Hz}}$ 的灵敏度，超越了先前报告的数值。我们还报告了一种 CVD 生长的金刚石中固有的缺陷，该缺陷在 HPHT 金刚石中不存在，其激发会影响测得的单态吸收信号。