High sensitivity of diamond nitrogen-vacancy magnetometer with magnetic flux concentrators via enhanced fluorescence collection

磁强计 钻石 材料科学 磁场 灵敏度(控制系统) 量子传感器 光电子学 核磁共振 物理 电子工程 量子 量子技术 量子力学 工程类 复合材料 开放量子系统
作者
Xuedong Gao,Cui Yu,Shao-Chun Zhang,Hao-Bin Lin,Jianchao Guo,Mengyu Ma,Zhihong Feng,Fang-Wen Sun
出处
期刊:Diamond and Related Materials [Elsevier BV]
卷期号:139: 110348-110348 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.diamond.2023.110348
摘要

Diamond nitrogen-vacancy (NV) centers magnetometer is attracting more and more attention due to their room-temperature solid-state property. High sensitivity is crucial for practical applications of diamond NV magnetometers. However, the sensitivity of the diamond magnetometer needs to be improved for weak magnetic measurement. Recent studies have shown that diamond with magnetic flux concentrators (MFC) makes it feasible to achieve low-frequency sensitivity at fT/Hz level. Here, we demonstrate an enhanced fluorescence collection method to improve the sensitivity of diamond NV magnetometer with MFC. A high magnetic field sensitivity of 0.47 pT/Hz (>100Hz) is achieved under resonance conditions, which is about two times higher than that without improved fluorescence collection. We then integrate the diamond magnetometer (probe size ∼8×9×13 cm3) with a shielded sensitivity of 1 pT/Hz (>30Hz). Our method offers a solution for the high-sensitivity diamond NV magnetometer. Thus, this work enables an ultra-compact and scalable platform for quantum sensing based on the diamond NV center technique. Future, diamond NV magnetometers could be proposed used in shipwreck detection, cardiac magnetic field measurement, explosives detection, etc.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
4秒前
7秒前
zonker完成签到,获得积分10
7秒前
vivid完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
代代发布了新的文献求助10
14秒前
777发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
ding应助PlanetaryLayer采纳,获得10
16秒前
靓丽紫真完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
De_Frank123发布了新的文献求助10
21秒前
充电宝应助内卷没有赢家采纳,获得10
22秒前
23秒前
Xin应助777采纳,获得10
25秒前
李健的小迷弟应助6633采纳,获得10
25秒前
完美世界应助quantumdot采纳,获得10
26秒前
27秒前
余佘发布了新的文献求助10
28秒前
广发牛勿完成签到,获得积分10
28秒前
De_Frank123完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
xyzs发布了新的文献求助10
30秒前
34秒前
慕卉完成签到,获得积分20
34秒前
amengptsd完成签到,获得积分10
35秒前
乐乐应助gomm采纳,获得10
35秒前
liu发布了新的文献求助10
37秒前
楠瓜完成签到,获得积分10
37秒前
慕青应助聪慧雪糕采纳,获得10
39秒前
39秒前
xkhxh完成签到 ,获得积分10
39秒前
111完成签到,获得积分10
39秒前
内卷没有赢家完成签到,获得积分10
39秒前
星辰大海应助可达鸭采纳,获得30
40秒前
韩晚渔完成签到 ,获得积分10
43秒前
杨雨帆发布了新的文献求助10
43秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3738580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281930
关于积分的说明 10027083
捐赠科研通 2998733
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645432
邀请新用户注册赠送积分活动 782802
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749967