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利用金刚石中的NV色心探测直流至甚低频磁场

量子物理 2026-01-01 v1 应用物理

摘要

在这项工作中,我们展示了一款紧凑便携的台式磁力计,该磁力计利用了金刚石中带负电的氮空位(NV)色心。该磁力计采用双微波共振探测方法,并结合光探测磁共振(ODMR)技术(以减轻因金刚石温度变化导致的结果漂移),能够同时激发并记录两个ODMR跃迁。实验测得的磁场噪声本底约为 2.3 nTHz2.3~\textrm{nT}\sqrt{\textrm{Hz}},而在0.5~W连续波激光激发下,计算得到的散粒噪声限制的磁场灵敏度约为 585 pTHz585~\textrm{pT}\sqrt{\textrm{Hz}}。这些结果为实现一种简单配置的磁力计铺平了道路,该磁力计可用于精确的单轴磁场测量,例如用于稳定目的的精确电流测量和磁通信应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.24273,
  title  = {Using NV centers in diamond to detect DC to very-low frequency magnetic fields},
  author = {Valts Krumins and Ivars Krastins and Oskars Rudzitis and Reinis Lazda and Florian Gahbauer and Marcis Auzinsh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24273},
  year   = {2026}
}