基于金刚石中氮空位中心的宽场量子显微术：优势、局限与前景
应用物理
2021-11-17 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
金刚石表面附近致密的氮空位（NV）中心层可在宽场光学显微镜中被探测，以生成磁场、电场和晶格应变等局部量的空间分辨图，从而为邻近放置的样品或器件提供潜在有价值的信息。自 2010 年首个此类宽场 NV 显微镜实验实现以来，该技术快速发展，并在凝聚态物理、地球科学和生物学的多个领域展示了应用。本 Perspective 分析了宽场 NV 显微术的优势与不足，以识别最有前景的应用并指导未来发展。我们首先简要回顾 NV 中心系的量子传感以及宽场 NV 显微术的实验实现。随后将本技术与常用于探测磁性材料和电荷流分布的替代显微技术进行比较。讨论了当前在空间分辨率、测量精度、磁灵敏度、工作条件和易用性方面的局限。最后，我们确定了解决上述局限的技术进步，并论证其实现将带来实用、易用、高通量的宽场 NV 显微镜。
引用
@article{arxiv.2108.06060,
title = {Widefield quantum microscopy with nitrogen-vacancy centers in diamond: strengths, limitations, and prospects},
author = {S. C. Scholten and A. J. Healey and I. O. Robertson and G. J. Abrahams and D. A. Broadway and J. -P. Tetienne},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.06060},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 8 figures