基于三维旋转诱导贝里相位的高灵敏度磁传感器

高灵敏度磁力计在基础物理研究、生物医学成像及导航等领域发挥着关键作用。含有氮空位(NV)中心的悬浮钻石因其高机械品质因数(Q值)和长自旋相干时间,展现出优异的磁传感潜力。然而,既往研究主要聚焦于电子自旋对交流磁场的测量。本研究提出一种基于三维旋转产生贝里相位的新型直流磁场测量方法。该团队分析了兆赫兹频率旋转的悬浮钻石中氮14核自旋的绝热演化过程,发现核自旋共振点附近的贝里相位对外部参数具有极高敏感性。通过该机制,研究人员从理论上证明:在当前实验条件下,氮14核自旋对静态磁场的测量灵敏度可达10^(-7) T/Hz^(1/2)/N^(1/2)。

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