利用金刚石氮-空位色心精确测量弱磁场的探索

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1、利用金刚石氮-空位色心精确测量弱磁场的探索奎路思李红蕙aw«＜盛艾清北京师范大学物理学系棊于金刚石氮-空位色心对精确测量微弱静磁场进行丫探索.金刚石氮-空位色心电子自旋的退相干时间高度依赖于外磁场，而不同的退相干特征时间对磁场的灵敏度不同.对金刚石氮-空位色心电子自旋在不同强度外磁场下的退相干过程进行模拟，得到不同退相干特征时间与磁场大小的高准确度关系，提出了基于响应度最高的退相干特征吋间测量静态弱磁场大小和方向的方法，并分析了该方法测景静态弱磁场的灵敏度，证明该方法的测景灵敏度比一般磁场测景仪器更高.关键词：弱礆探测;金刚石氮-空位色心;退相干;，Tk,T2与外部磁场大小B的幂函数形式的

2、高精确度关系.分别分析T„Tk,1对外磁场B的响应度，确定将1作为本文方法屮指示外磁场的“标尺”，即对于一个特定的NV色心系统，电子自旋退相干过程的1与外磁场B有严格的对应关系.只要在光学磁共振实验中确定Tr，由Tr-B曲线即可得到该环境下NV主轴方向的静磁场分量，通过在相互正交方向上的三次测量，量灵敏度可达更高的灵敏度.即可确定外磁场的三维分布.对于该方法造成的磁场方向的不确定性，可利用连续的光磁共振谱实验解决.XV色心主轴方向与外磁场方向平行时，塞曼分裂的连续光磁共振谱将关于A=2.87GHz对称，通过调整NV色心指向，可大致确定磁场方向，由此消除该方法测量磁场方向的不确定性.本

3、文方法对静态弱磁场的测且可通过增大样品中NV色心浓度和同位素纯化的方法达到[1]KirtleyJR2010Rep.Prog.Phys.73126501[2]LenzJ,EdelsteinS2006IEEESens.J.6631[1]0ukhanskiN,StolzR，ZakosarenkoV，MeyerHG2002PhysicaC368166[2]ZhangXC,ZhaoGP,XiaJ2013ActaPhys.Sin.62218702(inChinese)[张溪超，赵国平，夏静2013物理学报62218702][3]PhillipsJB,DeutschlanderME，FreakeMJ，B

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