PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Physical Review Applied· 2026Q1

Spin-Yoğunluklu Elmas Oyukta Nanofotonik Kuantum Manyetometresi

Nanophotonic quantum magnetometry in a spin-dense diamond cavity

Nicholas J. Sorensen

Kısa özet

Konik optik fiber ile entegre edilmiş yeni bir elmas oyuğu, nanofabrike edilmiş manyetometreler için 58 nT/sqrt(Hz) rekor DC hassasiyeti elde ederek mikrometre ölçekli çözünürlük sağlıyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • NV merkezi manyetometrisi için konik optik fiber ile entegre elmas oyuğu.
  • Nanofabrike edilmiş oyuklu manyetometreler için rekor DC hassasiyeti olan 58 nT/sqrt(Hz) elde edildi.
  • Mikrometre ölçekli uzamsal çözünürlük ve düşük güçte çalışma olanağı sağlıyor.
  • Fiber bağlantısı, ölçeklenebilir yonga üstü entegrasyonunu kolaylaştırıyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Quantum sensors based on the nitrogen-vacancy (NV) center in diamond are leading platforms for high-sensitivity magnetometry with nanometer-scale resolution. State-of-the-art implementations, however, typically rely on bulky free-space optics or sacrifice spatial resolution to achieve high sensitivities. Here, we realize an integrated platform that overcomes this trade-off by fabricating monolithic whispering-gallery-mode cavities from a diamond chip containing a high density of NV centers and by evanescently coupling excitation to and photoluminescence from the cavity using a tapered optical fiber. Employing a lock-in-amplified Ramsey magnetometry scheme, we achieve a photon-shot-noise-limited DC sensitivity of $58\,\text{nT}/\sqrt{\text{Hz}}$---the best sensitivity reported to date for a nanofabricated cavity-based magnetometer. The microscopic cavity size enables micrometer-scale spatial resolution and low-power operation, while fiber-coupling provides a path to scalable on-chip integration. Arrays of such sensors could enable NV-NMR spectroscopy of sub-nanoliter samples, new magnetic-gradient imaging architectures, and compact biosensing platforms.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Physical Review Applied, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Malzeme Kimyası

Materials ChemistryMaterials Science