利用金刚石氮空位中心的连续波实验实现微波磁场方向成像

纳米级分辨率微波磁场成像技术具有引人注目的应用价值。特别是在凝聚态物理和量子调控领域,检测微波磁场方向具有重要意义。然而,现有微波磁场成像方法大多仅能探测场强信息。得益于微小传感器尺寸和优异的光学/自旋特性,金刚石氮-空位(NV)中心成为直流/交流磁场成像的理想选择。 既往报道的微波磁场方向检测方法需依赖脉冲Rabi频率测量。该研究团队通过仅采用NV中心的连续波实验,成功实现了微波磁场方向的成像。这种方法显著简化了传感器装置,尤其适用于无法对目标微波场进行脉冲调制的应用场景。该技术要求静态偏置磁场方向与NV中心量化轴垂直。研究人员利用两种不同取向的NV中心,实现了对任意微波磁场方向的检测。 此外,该工作还证明:使用单一取向的NV中心即可实现微波磁场平面投影成像。该技术可简便地通过单个NV中心实施,为量子传感领域提供了新的解决方案。

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