利用金刚石氮空位中心自旋选择性的无条件全矢量磁强测量

基于金刚石氮空位(NV)中心的量子传感器十余年来一直是传感领域的核心课题。金刚石中自旋系统在室温下展现的非凡特性,使其成为开发商用量子传感器最突出的量子平台之一。尤其值得注意的是,NV中心电子自旋的灵敏度使金刚石磁传感器在医疗、工业和导航解决方案中展现出特殊应用潜力。然而,这类传感器要实现通用矢量磁测量,此前必须预知被测磁场信息才能充分发挥其优势。该研究工作展示了一种无需磁场先验信息、仅通过金刚石空间排布与微波天线组合实现无条件矢量磁测量的方法。传统基于NV中心的矢量磁测技术需要部分磁场信息(如校准偏置场),而该团队通过椭圆偏振微波场选择金刚石中特定自旋方向,证明了该方法能在无其他假设或约束条件下,同时估算外磁场的幅值和方向。

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提交arXiv: 2026-02-12 15:42

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