RU2695593C1 - Способ измерения магнитного поля - Google Patents
Способ измерения магнитного поля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695593C1 RU2695593C1 RU2018123464A RU2018123464A RU2695593C1 RU 2695593 C1 RU2695593 C1 RU 2695593C1 RU 2018123464 A RU2018123464 A RU 2018123464A RU 2018123464 A RU2018123464 A RU 2018123464A RU 2695593 C1 RU2695593 C1 RU 2695593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- electromagnetic field
- luminescence intensity
- spin
- constant
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 130
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims abstract description 101
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 claims abstract description 6
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 claims description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims description 5
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 claims description 4
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 14
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005404 magnetometry Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000008207 working material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000103 photoluminescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/24—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance for measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа измерения магнитного поля. Способ включает воздействие на кристалл карбида кремния, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем и постоянным радиочастотным электромагнитным полем. Одно из радиочастотных полей модулировано низкой частотой. При этом измеряют интенсивность люминесценции спиновых центров на разных частотах перестраиваемого радиочастотного поля при различных величинах внешнего магнитного поля. По значениям частот точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции, соответствующих различной величине внешнего постоянного магнитного поля, строят градуировочную зависимость величины магнитного поля от частоты точки перегиба. Затем производят измерения для исследуемого образца и определяют частоту точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции вблизи частоты постоянного радиочастотного поля. Величину магнитного поля, создаваемого исследуемым образцом, определяют по частоте точки перегиба на градуировочной зависимости. Технический результат заключается в увеличении чувствительности и точности определения магнитных полей. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано в области измерения слабых локальных магнитных полей в микроэлектронике, квантовой оптике, биомедицине, а также в информационных технологиях, основанных на квантовых свойствах спинов и одиночных фотонов.
Обнаружение слабых магнитных полей с высоким пространственным разрешением на уровне микро- и нанометров является важной проблемой в различных областях, начиная от фундаментальной физики и материаловедения до хранения данных и биомедицинской науки. Например, на расстоянии 10 нм, спин одного электрона создает магнитное поле около 1 мкТл, и соответствующее поле одного протона составляет несколько нТл. Датчик, способный обнаружить такие магнитные поля с нанометровым пространственным разрешением, найдет широкую область применения, начиная от обнаружения сигналов магнитного резонанса от отдельного электронного или ядерного спинов в сложных биологических молекулах до считывания классических или квантовых битов информации, закодированной в электронной или ядерной спиновой памяти. Особую роль в магнитометрии играют оптические способы измерения магнитных полей.
Известен способ измерения магнитного поля, основанный на спиновых свойствах паров щелочных элементов и без использования криогенной техники (см., D. Budker and М. V. Romalis. - Optical Magnetometry. - Nature Physics, V. 3, p. 227-234, 2007). Известный способ включает наполнение измерительной ячейки парами щелочного металла, подачу циркулярно-поляризованного света, совпадающего по энергии с одним из оптических переходов в щелочном металле, поляризацию электронных спинов щелочного металла под действием света, приложение резонансного радиочастотного поля, вызывающее изменение поляризации электронных спинов. В момент магнитного резонанса в измеряемом магнитном поле регистрируют изменения в оптическом пропускании ячейки, измеряют частоту магнитного резонанса и определяют величину магнитного поля по частоте магнитного резонанса в соответствии с зеемановским сдвигом спиновых уровней в измеряемом магнитном поле.
Известный способ измерения магнитного поля не может обеспечить измерение распределения магнитных полей с высоким пространственным разрешением, так как требует использования сравнительно больших объемов атомных паров с размерами ячеек не меньше миллиметровых значений.
Известен способ измерения магнитного поля с использованием азотно-вакансионных центров (NV центров) в алмазе при комнатной температуре, основанный на оптическом детектировании магнитного резонанса (ОДМР) во внешнем магнитном поле, которое необходимо измерить (см. G. Balasubramanian, I.Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P.R. Hemmer, A. Krueger, T. Hanke, A. Leitenstorfer, R. Bratschitsch, F. Jelezko, J. Wrachtrup. - Nanoscale imaging magnetometry with diamond spins under ambient conditions, Nature, V. 455, pp. 648-651, 2008). Способ включает воздействие сфокусированным лазерным излучением на активный материал - кристалл алмаза с NV центрами, в месте измерения магнитного поля, которое приводит в изменению населенностей триплетных спиновых уровней (S=1), воздействие на активный материал внешним постоянным магнитным полем; воздействие сверхвысокочастотным (СВЧ) излучением с энергией, близкой к величине расщепления тонкой структуры для NV центров (резонансная частота электромагнитного поля 2,8 ГГц), которое взаимодействует со спиновой системой NV центров и вызывает изменение заполнения спиновых уровней под действием радиочастотного электромагнитного поля. Регистрируют фотолюминесценцию (ФЛ) NV центров; изменяют частоту радиочастотного электромагнитного поля и измеряют частоты, при которых наблюдают изменение интенсивности фотолюминесценции NV центров, обусловленное магнитным резонансом на спиновых уровнях NV центров; измеряют частоту радиочастотного электромагнитного поля, на которой происходит магнитный резонанс, и определяют величину магнитного поля по частоте радиочастотного электромагнитного поля магнитного резонанса в соответствии с зеемановским сдвигом спиновых уровней в измеряемом магнитном поле.
Недостатками известного способа измерения магнитного поля является использование алмазов с NV центрами в качестве активного материала для измерения магнитных полей, технология получения которого чрезвычайно дорогостоящая и относительно слабо развита. Кроме того, используют оптический диапазон в видимой области (680 нм центр спектра фотолюминесценции), который плохо совмещается с волоконной оптикой на основе кремния, а также с полосой прозрачности биологических систем. Способ основан на измерении частотных отклонений, зависящих от расщепления зеемановских уровней для триплетного состояния (S=1) в магнитном поле, при этом для триплетных уровней наблюдается сильное воздействие напряжений в алмазе, приводящих к локальному отклонению симметрии NV центра от аксиальной, что приводит к существенному уширению и даже дополнительному расщеплению сигналов ОДМР. Расщепление тонкой структуры для NV центров в алмазе также существенно зависит не только от неконтролируемых напряжений в кристалле алмаза, но и от температуры, что понижает точность измерений магнитного поля и требует дополнительных усилий для исключения этих эффектов. Недостатком использования NV центров для измерений магнитных полей является наличие четырех эквивалентных ориентаций этих центров в кристалле алмаза, что требует предварительного выставления ориентации кристалла, при этом для массивов NV центров значительная часть спиновых центров не участвует в измерениях и приводит к уменьшению контрастности сигнала ОДМР.
Известен способ измерения магнитного поля (см. заявка ЕР 2837930, МПК G01N 21/64, G01N 24/10, G01R 33/24, опубликована 18.02.2015) включающий воздействие оптического излучения на алмаз, содержащий NV центры для выстраивания электронных спинов в определенном спиновом состоянии; воздействие непрерывным радиочастотным электромагнитным полем или импульсами радиочастотного электромагнитного поля на алмаз, содержащий NV центры таким образом, чтобы вызвать переходы между электронными спиновыми состояниями NV центров для конкретных значений частоты СВЧ излучения, которые зависят от измеряемого магнитного поля, и регистрацию интенсивности оптического излучения, выходящего из алмаза, содержащего NV центры таким образом, чтобы определить зеемановский сдвиг и, следовательно, магнитное поле.
Недостатками известного способа является использование алмазов с NV центрами в качестве активного материала для измерения магнитных полей. В способе используют оптический диапазон в видимой области, который плохо совмещается с волоконной оптикой на основе кремния, а также с полосой прозрачности биологических систем. В известном способе необходимо использовать сравнительно мощное микроволновое излучение, что усложняет способ, создает дополнительные шумы.
Известен способ измерения магнитного поля, совпадающий с настоящим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятый за прототип (см. Н. Kraus, V.A. Soltamov, F. Fuchs, D. Simin, A. Sperlich, P.G. Baranov, G.V. Astakhov, V. Dyakonov; Magnetic field and temperature sensing with atomic-scale spin defects in silicon carbide, Nature Scientific Reports, 2014). Способ-прототип основан на оптическом детектировании магнитного резонанса на спиновых центрах с основным квадруплетным спиновым состоянием в карбиде кремния гексагонального или ромбического политипа во внешнем магнитном поле, которое необходимо измерить. Данные вакансионные спиновые центры в карбиде кремния (SiC) обладают свойствами, качественно совпадающими по ряду позиций с NV центрам в алмазе, однако характеризующихся квадруплетной структурой спиновых уровней в основном состоянии (S=3/2). Спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием представляют собой отрицательно заряженную вакансию кремния (VSi -) со спином S=3/2, взаимодействующую с нейтральной вакансией углерода (VС 0), расположенной вдоль гексагональной кристаллографической оси (с - оси) относительно вакансии кремния и не имеющую молекулярной связи с вакансией кремния. При оптическом возбуждении в ближнем ИК диапазоне происходит выстраивание спинов таких спиновых центров, при этом создается неравновесное заполнение спиновых уровней. Изменение заполнения спиновых уровней при облучении кристалла перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, при совпадении частоты радиочастотного электромагнитного поля с частотой магнитного резонанса происходит изменение интенсивности люминесценции активных спиновых центров. В способе-прототипе в области изменения интенсивности люминесценции снимают кривые зависимости изменения интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от величины перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля, определяют частоту точки перегиба кривых люминесценции вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля и по значению частоты определяют величину магнитного поля.
Спиновый гамильтониан Н, описывающий спиновые уровни спинового центра с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2 в магнитном поле В, имеет вид
Н=geβeBS2+D[Sz 2-1/3S(S+1)], Дж;
где первое слагаемое отражает зеемановское расщепление спиновых уровней в магнитном поле; второе слагаемое отражает расщепление тонкой структуры для спинового центра аксиальной симметрии; где:
В - постоянное магнитное поле, Тл;
Sz - безразмерный оператор проекции электронного спина S=3/2 на направление внешнего магнитного поля;
gе=2,002 - безразмерная величина, называемая g-фактором и характеризующая гиромагнитное отношение для электронного магнитного момента используемого спинового центра с основным квадруплетным спиновым состоянием в карбиде кремния;
gеβе=γ=1,8548⋅10-23 Дж/Тл или γ=28 МГц/мТл - гиромагнитное отношение для электронного магнитного момента спинового центра;
βе=9,2740⋅10-24 - магнетон Бора, Дж/Тл;
D - расщепление тонкой структуры для спинового центра с основным квадруплетным спиновым состоянием в карбиде кремния, Дж (МГц), 1 Дж=1,509⋅1027 МГц;
D=13,5 - для V1(V3) центра в карбиде кремния политипа 6H-SiC, МГц;
D=33 - для V2 центра в карбиде кремния политипа 4H-SiC, МГц;
D=25,1 - для V4 центра в карбиде кремния политипа 15R-SiC, МГц.
Частоты f переходов между уровнями с разными проекциями спина MS на направление внешнего магнитного поля находят по формулам:
f(-3/2↔-1/2)=2D/h-γB, f(3/2↔1/2)=2D/h+γB, для магнитного поля направленного вдоль аксиальной оси спинового центра, отметим, что аксиальные оси всего ансамбля спиновых центров с квадруплетным основным состоянием в кристалле SiC совпадают (в отличие от рассмотренных выше NV центров в алмазе)
где: h=6,626070⋅1034 - постоянная Планка, Дж.с.
То есть частота f перехода зависит линейно от магнитного поля В с коэффициентом γ.
Недостатком известного способа измерения магнитного поля является сравнительно большая ширина линии изменения интенсивности люминесценции и слабая линейная зависимость с коэффициентом у положения сигналов ОДМР от магнитного поля. Эти два параметра снижают чувствительность и точность определения магнитных полей.
Задачей настоящего изобретения являлась разработка способа измерения магнитного поля, который бы позволит уменьшить ширину линии линии изменения интенсивности люминесценции и увеличить крутизну зависимости положения сигналов ОДМР от величины измеряемых магнитных полей и, тем самым, увеличить чувствительность и точность определения магнитных полей. Основной причиной большой ширины линии изменения интенсивности люминесценции является неоднородное уширение, которое обусловлено локальными неоднородностями напряжений и магнитных полей.
Поставленная задача решается группой изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом.
По первому варианту поставленная задача решается тем, что способ измерения магнитного поля включает воздействие на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем. Измеряют интенсивность люминесценции упомянутых спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием при различной частоте перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля в отсутствии внешнего постоянного магнитного поля и при его различной величине. В области изменения интенсивности люминесценции снимают кривые зависимости изменения интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля. Определяют частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля. По значениям частот по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, соответствующих различной величине внешнего постоянного магнитного поля строят градировочную зависимость величины магнитного поля от частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала. Затем помещают на поверхность упомянутого кристалла исследуемый образец, воздействуют на упомянутый кристалл сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем. Измеряют интенсивность люминесценции при различной частоте перестраиваемого по частоте электромагнитного поля. В области изменения интенсивности люминесценции снимают кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля. Определяют частоту по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля и определяют величину магнитного поля, создаваемого исследуемым образцом в точке фокуса лазерного излучения, по частоте точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала на градуировочной зависимости.
На упомянутый кристалл можно воздействовать перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГЦ и модулированным низкой частотой.
Могут быть определены частоты точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля или большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, или меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля и большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля.
Модулирование низкой частотой перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля может быть выполнено в виде модуляции частоты или в виде модуляции амплитуды.
Возбуждение люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием сфокусированным лазерным излучением может быть осуществлено с использованием конфокальной оптики или с использованием микроскопии на основе подавления спонтанного испускания.
Сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем можно воздействовать на нанокристалл карбида кремния, содержащего по меньшей мере один спиновый центр с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2.
В основе способа измерения магнитного поля лежит спектральное «выжигание» провалов для спектрального выделения однородных узких по ширине спиновых пакетов, связанныых со спиновыми центрами с основным квадруплетным спиновым состоянием в карбиде кремния. Постоянное радиочастотное электромагнитное поле насыщает спиновый переход MS=-1/2↔MS=-3/2 с одним конкретным D. Из-за спиновой релаксации спиновый переход воздействует на переход MS=+1/2↔MS=+3/2 с тем же D. Следовательно, происходит изменение интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием в виде провала при F(ТП1)=F(пocт)+2γB, где F(ТП) - частота провала; F(пост) - частота постоянного радиочастотного электромагнитного поля. Если неоднородное уширение больше зеемановского расщепления, то тоже постоянное радиочастотное электромагнитное поле также насыщает переход MS=+1/2↔MS=+3/2), но с другим D. Соответственно, этот переход влияет на переход (MS=-1/2↔MS=-3/2), а другой провал появляется при F(ТП2)=F(пост)-2γB. Таким образом, коэффициент для линейной зависимости от постоянного магнитного поля равен 2γ, то есть в два раза выше по сравнению с прототипом, где соответствующий коэффициент равен гиромагнитному отношению γ. Оба провала могут использоваться для измерения магнитного поля, причем расстояние между ними F(TП1)-F(ТП2)=4γB, то есть коэффициент для линейной зависимости от магнитного поля повышается еще в два раза и равен 4γ. Таким образом, для измерения магнитного поля измеряют частоты провалов изменения интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием, зависящие от расщепления зеемановских уровней для основного квадруплетного спинового состояния S=3/2 спиновых центров в карбиде кремния, которое зависит от величины внешнего магнитного поля в соответствии с формулой для зеемановского расщепления спиновых уровней. По значениям частот точки(ек) перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, соответствующих различной величине внешнего постоянного магнитного поля строим градировочную зависимость величины магнитного поля от частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала. Используют одна из формул: если имеется один провал: B=|F(ТП)-F(пост)|/(2γ); если видны оба провала: В=|F(ТП1)-F(ТП2)|/(4γ).
По второму варианту поставленная задача решается тем, что способ измерения магнитного поля включает воздействие на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой. Измеряют интенсивность люминесценции при различной частоте перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля в отсутствии внешнего постоянного магнитного поля и при его различной величине. В области изменения интенсивности люминесценции снимают кривые зависимости изменения интенсивности люминесценции упомянутых спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля. Определяют частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой. По значениям частот по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, соответствующих различной величине внешнего постоянного магнитного поля, строят градировочную зависимость величины магнитного поля от частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала. Затем помещают на поверхность упомянутого кристалла исследуемый образец, воздействуют на упомянутый кристалл сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой. Измеряют интенсивность люминесценции при различной частоте перестраиваемого по частоте электромагнитного поля. В области изменения интенсивности люминесценции снимают кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля. Определяют частоту по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой, и определяют величину магнитного поля, создаваемого исследуемым образцом в точке фокуса лазерного излучения, по частоте точки перегиба изменения интенсивности люминесценции в виде провала на градуировочной зависимости.
На упомянутый кристалл можно воздействовать перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГЦ.
Могут быть определены частоты точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой, или большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой, или меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой, и большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой.
Модулирование низкой частотой постоянного радиочастотного электромагнитного поля может быть выполнено в виде модуляции частоты или в виде модуляции амплитуды.
Возбуждение люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием сфокусированным лазерным излучением может быть осуществлено с использованием конфокальной оптики или с использованием микроскопии на основе подавления спонтанного испускания.
Сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, можно воздействовать на нанокристалл карбида кремния, содержащего по меньшей мере один спиновый центр с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2.
Новым в настоящем способе по первому варианту является воздействие на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, помимо перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой, еще и постоянным радиочастотным электромагнитным полем.
Новым в настоящем способе по второму варианту является воздействие на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой.
Одновременное воздействие двумя полями: перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем как в первом варианте, или перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, как во втором варианте, приводит к появлению спектрально «выжженных» провалов в сигнале ОДМР, зарегистрированном по изменению интенсивности фотолюминесценции в условиях окружающей среды - вплоть до комнатных температур и превышающих комнатные температуры. Увеличение чувствительности способа обусловлено малой шириной сигнала «выжженного» провала по сравнению с сигналом ОДМР без провала (уменьшение ширины линии вплоть до порядка) и более крутой частотной зависимостью положения сигналов от магнитного поля по сравнению с обычной частотной зависимостью для сигнала ОДМР без провала.
Настоящее техническое решение поясняется чертежом, где:
на фиг. 1 приведена градировочная зависимость величины магнитного поля от значения частоты двух точек перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провалов (рабочий материал - пластина карбида кремния 4H-SiC, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием; F(пост) - частота постоянного радиочастотного электромагнитного поля; крестиками отмечены частоты F(TП) точек перегиба);
на фиг. 2 приведена кривая зависимости изменения интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от частоты F(пер) перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля при помещении магнитной пленки на активный рабочий материал, создающей магнитное поле.
Настоящий способ измерения магнитного поля осуществляют следующим образом. По первому варианту воздействуют на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, например, с длиной волны 785 нм или 805 нм, постоянным радиочастотным электромагнитным полем, создаваемым первым ВЧ генератором, частота которого находится в пределах ширины линии изменения интенсивности люминесценции, и перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, например, в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГЦ, модулированным низкой частотой, например, в частотном диапазоне от сотен герц до сотен килогерц, создаваемым вторым ВЧ генератором. Воздействовать можно и на нанокристалл карбида кремния, содержащего по меньшей мере один спиновый центр с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2. Модулирование низкой частотой перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля может быть выполнено в виде модуляции амплитуды или в виде модуляции частоты. Измеряют интенсивность люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием при различной частоте перестраиваемого по частоте электромагнитного поля, например, с помощью с помощью синхронного детектора, в отсутствии внешнего постоянного магнитного поля и при его различной величине. В области изменения интенсивности люминесценции снимают кривые зависимости изменения интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля. Определяют частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля. Если частота постоянного радиочастотного электромагнитного поля находится в правой части уширенной линии изменения интенсивности люминесценции, то определяют частоты точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля. Если частота постоянного радиочастотного электромагнитного поля находится в левой части уширенной линии изменения интенсивности люминесценции, то определяют частоты точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля. Если частота постоянного радиочастотного электромагнитного поля находится вблизи центра уширенной линии изменения интенсивности люминесценции, то определяют частоты точек перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля и большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля. По значениям частот по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, соответствующих различной величине внешнего постоянного магнитного поля строят градировочную зависимость величины магнитного поля от частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала (см. фиг. 1) Затем помещают на поверхность кристалла исследуемый образец, воздействуют на упомянутый кристалл сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, например, в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГЦ, модулированным низкой частотой в частотном диапазоне от сотен герц до килогерц, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем частотой в пределах ширины линии ОДМР. Измеряют интенсивность люминесценции при различной частоте перестраиваемого по частоте электромагнитного поля. В области изменения интенсивности люминесценции снимают кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля, определяют частоту по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля. И определяют величину магнитного поля, создаваемого исследуемым образцом в точке фокуса лазерного излучения, по частоте точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала на градуировочной зависимости.
Измерение магнитного поля по второму варианту отличается от первого варианта лишь тем, на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, воздействуют не перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, а перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой. Остальные операции по второму варианту совпадают с операциями по первому варианту. При использовании конфокального оптического сканирующего микроскопа возможно 2D или 3D сканирование малого оптически возбуждаемого объема (менее 0,5 мкм) кристалла карбида кремния и измерение магнитного поля в этом объеме. Настоящий способ может быть использован для получения градиента магнитного поля при пространственном перемещении возбуждаемого светом пятна в плоскости, перпендикулярной лазерному лучу. Как упоминалось ранее, частота перехода зависит линейно от магнитного поля В с коэффициентом у. В нашем случае мы видим зависимости с коэффициентом 4у, что превосходит по чувствительности практически на половину порядка, а по точности определения на порядок, ввиду уменьшения ширины линии примерно в 10 раз.
Пример 1. Описанным выше способом было построена градуировочная зависимость величины магнитного поля от частоты двух точек перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провалов для карбида кремния гексагонального политипа 4H-SiC, представленная на фиг. 1. Далее на пластину карбида кремния размещали образец в виде магнитной пленки и воздействовали на пластину карбида кремния перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, амплитудная модуляция которого происходила на частоте 1130 Гц, в диапазоне 65 МГц-75 МГц, постоянным радиочастотным электромагнитным полем 69,8 МГц и сфокусированным лазерным излучением с длиной волны 808 нм, размер пятна в диаметре примерно 1 мкм. В области изменения интенсивности люминесценции снимали кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля. На снятой кривой зависимости определили частоты F1(ТП) и F2(ТП) двух точек перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты F(пост) постоянного радиочастотного электромагнитного поля 69,8 МГц, которые оказались равными соответственно 67,81 МГц и 72,22 МГц. По этим значениям частот по градуировочной кривой определили величину магнитного поля, создаваемого магнитной пленкой, которая оказалась равной 18 мкТл.
Пример 2. Описанным выше способом было построена градуировочная зависимость величины магнитного поля от частоты двух точек перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провалов для карбида кремния гексагонального политипа 4H-SiC, представленная на фиг. 1. Далее на пластину карбида кремния размещали образец в виде магнитной пленки и воздействовали на пластину карбида кремния перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем в диапазоне 65 МГц-75 МГц, постоянным радиочастотным электромагнитным полем 69,8 МГц, амплитудная модуляция которого происходила на частоте 1130 Гц, и сфокусированным лазерным излучением с длиной волны 808 нм, размер пятна в диаметре примерно 1 мкм. С этой области регистрировали изменение люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием с длиной волны 850-950 нм при температуре 300 К. В области изменения интенсивности люминесценции снимали кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля. На снятой кривой зависимости, показанной на фиг.2, определили частоты F1(ТП) и F2(ТП) двух точек перегиба (отмечены крестиками) кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты F(пост) постоянного радиочастотного электромагнитного поля 69,8 МГц, которые оказались равными соответственно 68,06 МГц и 71,96 МГц. По этим значениям частот по градуировочной кривой определили величину магнитного поля, создаваемого магнитной пленкой, которая оказалась равной 12 мкТл.
Градуировочные кривые позволяют проводить измерения дополнительных магнитных полей, возникающих, например, при помещении на пластину карбида кремния со спиновыми центрами объекта исследования, в котором имеются источники магнитных полей.
Claims (20)
1. Способ измерения магнитного поля, включающий воздействие на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, при этом измеряют интенсивность люминесценции упомянутых спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием при различной частоте перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля в отсутствие внешнего постоянного магнитного поля и при его различной величине, в области изменения интенсивности люминесценции снимают кривые зависимости изменения интенсивности люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля, определяют частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля и по значениям частот по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, соответствующих различной величине внешнего постоянного магнитного поля, строят градуировочную зависимость величины магнитного поля от частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала, затем помещают на поверхность упомянутого кристалла исследуемый образец, воздействуют на упомянутый кристалл сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, измеряют интенсивность люминесценции при различной частоте перестраиваемого по частоте электромагнитного поля, в области изменения интенсивности люминесценции снимают кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля, определяют частоту по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля и определяют величину магнитного поля, создаваемого исследуемым образцом в точке фокуса лазерного излучения, по частоте по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала на градуировочной зависимости.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют на упомянутый кристалл перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГц и модулированным низкой частотой.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют частоты точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют частоты точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют частоты точек перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля и большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что модулирование низкой частотой перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля выполнено в виде модуляции частоты.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что модулирование низкой частотой перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля выполнено в виде модуляции амплитуды.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что возбуждение люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием сфокусированным лазерным излучением осуществляют с использованием сканирующего конфокального микроскопа.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что возбуждение люминесценции спиновых центров с основным квадруплетым спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, осуществляют с использованием микроскопии на основе подавления спонтанного испускания.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, воздействуют на нанокристалл карбида кремния, содержащего по меньшей мере один спиновый центр с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2.
11. Способ измерения магнитного поля, включающий воздействие на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, при этом измеряют интенсивность люминесценции при различной частоте перестраиваемого по частоте электромагнитного поля в отсутствие внешнего постоянного магнитного поля и при его различной величине, в области изменения интенсивности люминесценции снимают кривые зависимости изменения интенсивности люминесценции упомянутых спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля, определяют частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой, и по значениям частот по меньшей мере одной точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, соответствующих различной величине внешнего постоянного магнитного поля, строят градуировочную зависимость величины магнитного поля от частоты по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала, затем помещают на поверхность упомянутого кристалла исследуемый образец, воздействуют на упомянутый кристалл сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, измеряют интенсивность люминесценции при различной частоте перестраиваемого по частоте электромагнитного поля, в области изменения интенсивности люминесценции снимают кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции от частоты перестраиваемого по частоте радиочастотного электромагнитного поля, определяют частоту по меньшей мере одной точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала вблизи частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой, и определяют величину магнитного поля, создаваемого исследуемым образцом в точке фокуса лазерного излучения, по частоте точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции в виде провала на градуировочной зависимости.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что воздействуют на упомянутый кристалл перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГц.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что определяют частоты точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой.
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что определяют частоты точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой.
15. Способ по п. 11, отличающийся тем, что определяют частоты точек перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции в виде провала, меньшие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой, и большие частоты постоянного радиочастотного электромагнитного поля, модулированного низкой частотой.
16. Способ по п. 11 отличающийся тем, что модулирование низкой частотой постоянного радиочастотного электромагнитного поля выполнено в виде модуляции частоты.
17. Способ по п. 11, отличающийся тем, что модулирование низкой частотой постоянного радиочастотного электромагнитного поля выполнено в виде модуляции амплитуды.
18. Способ по п. 11, отличающийся тем, что возбуждение люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, осуществляют с использованием сканирующего конфокального микроскопа.
19. Способ по п. 11, отличающийся тем, что возбуждение люминесценции спиновых центров с основным квадруплетым спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, осуществляют с использованием микроскопии на основе подавления спонтанного испускания.
20. Способ по п. 11, отличающийся тем, что сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем и постоянным радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, воздействуют на нанокристалл карбида кремния, содержащего по меньшей мере один спиновый центр с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018123464A RU2695593C1 (ru) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Способ измерения магнитного поля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018123464A RU2695593C1 (ru) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Способ измерения магнитного поля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2695593C1 true RU2695593C1 (ru) | 2019-07-24 |
Family
ID=67512358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018123464A RU2695593C1 (ru) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Способ измерения магнитного поля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695593C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2837930A1 (en) * | 2013-08-15 | 2015-02-18 | Latvijas Universitate | Method for detecting the magnitude of a magnetic field gradient |
| RU2601734C1 (ru) * | 2015-08-12 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Способ измерения магнитного поля |
| US20170343695A1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-11-30 | Lockheed Martin Corporation | Magneto-Optical Detecting Apparatus and Methods |
-
2018
- 2018-06-28 RU RU2018123464A patent/RU2695593C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2837930A1 (en) * | 2013-08-15 | 2015-02-18 | Latvijas Universitate | Method for detecting the magnitude of a magnetic field gradient |
| RU2601734C1 (ru) * | 2015-08-12 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Способ измерения магнитного поля |
| US20170343695A1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-11-30 | Lockheed Martin Corporation | Magneto-Optical Detecting Apparatus and Methods |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Н. Kraus, V.A. Soltamov, F. Fuchs, D. Simin, A. Sperlich, P.G. Baranov, G.V. Astakhov, V. Dyakonov; Magnetic field and temperature sensing with atomic-scale spin defects in silicon carbide, NATURE SCIENTIFIC REPORTS, No 4, 2014 г., стр. 5303-1 - 5303-8. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11448676B2 (en) | Spin-based electrometry with solid-state defects | |
| CN109143121B (zh) | 一种基于脉冲调制的微波场定量测试系统及方法 | |
| Schoenfeld et al. | Real time magnetic field sensing and imaging using a single spin in diamond | |
| Budker et al. | Nonlinear magneto-optical rotation with frequency-modulated light | |
| EP0726444B1 (en) | Magnetic resonance method and apparatus for detecting an atomic structure of a sample along a surface thereof | |
| JP5707021B2 (ja) | 磁場計測装置 | |
| CN108519566B (zh) | 一种基于光频移调制的serf原子磁强计装置及方法 | |
| EP2837930A1 (en) | Method for detecting the magnitude of a magnetic field gradient | |
| RU2483316C1 (ru) | Способ оптического детектирования магнитного резонанса и устройство для его осуществления | |
| RU2601734C1 (ru) | Способ измерения магнитного поля | |
| Wunderlich et al. | Magnetic field and angle-dependent photoluminescence of a fiber-coupled nitrogen vacancy rich diamond | |
| US11519983B2 (en) | Quantum sensor-based receiving unit configured for acquiring MR signals | |
| RU2607840C1 (ru) | Оптический магнитометр | |
| JP5966351B2 (ja) | 磁場計測装置 | |
| Ding et al. | Dual-species all-optical magnetometer based on a Cs-K hybrid vapor cell | |
| Lisowski et al. | Dark resonances as a probe for the motional state of a single ion | |
| RU2695593C1 (ru) | Способ измерения магнитного поля | |
| RU2691775C1 (ru) | Оптический магнитометр | |
| RU2617293C1 (ru) | Способ измерения температуры | |
| Münzhuber et al. | Polarization-assisted vector magnetometry with no bias field using an ensemble of nitrogen-vacancy centers in diamond | |
| Lekavicius et al. | Magnetometry Based on Silicon-Vacancy Centers in Isotopically Purified 4 H-SiC | |
| RU2829068C1 (ru) | Способ оптического измерения векторного магнитного поля | |
| Li et al. | Near-Field Sensing of Microwave Magnetic Field Phase Difference Enabled by N-V-Center Spins | |
| CN112229801B (zh) | 一种测量磁场作用下镱原子团双折射效应的装置及方法 | |
| Groeger et al. | Design and performance of laser-pumped Cs-magnetometers for the planned UCN EDM experiment at PSI |