在自旋力学装置中测量钴纳米磁体的高场梯度

由单个氮空位中心自旋与宏观机械谐振器磁耦合组成的混合系统,为实现量子信息协议和量子传感应用提供了极具前景的平台。这种介导相互作用的磁性结构必须在保持自旋和机械性能的同时确保高场梯度。该研究团队展示了围绕电子束诱导沉积法制备的钴纳米磁体构建的自旋-机械装置。该磁性结构经过全面表征,在自旋-振荡器相距数百纳米的距离下直接测量到170千特斯拉/米的最大梯度。在25千特斯拉/米的梯度范围内,自旋相干性始终保持在20微秒的水平。研究人员观测到机械运动对自旋动力学的影响,证实了自旋-机械耦合的存在。鉴于纳米磁体沉积工艺的非侵入特性,该工作预见此类结构可应用于具有高品质因数谐振器的混合平台,采用“振子载磁体”的配置方案。

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