高动态范围和便携式磁力计使用组合空缺中心在钻石.
Himanshu Kumar1, Shishir Dasika1, Maheshwar Mangat1
1Department of Electrical Engineering, Indian Institute of Technology Bombay, Powai, Maharashtra 400076, India.
The Review of scientific instruments
|July 12, 2024
概括
研究人员使用钻石中的空位 (NV) 中心开发了一种紧的量子MagPI磁力计. 这个便携式设备实现了高灵敏度的实时磁场跟踪.
科学领域:
- 量子传感是一种量子感应.
- 固态物理 固态物理
- 磁力学测量是一种磁力学测量.
背景情况:
- 钻石中的空位 (NV) 中心具有独特的量子性质,使其成为传感应用的前景.
- 以前的磁力计往往缺乏紧性和便携性,限制了它们的现场部署.
研究的目的:
- 开发一个紧和便携式磁力计,利用一组NV中心.
- 描述这个磁力计的性能,包括灵敏度,动态范围和实时跟踪功能.
主要方法:
- 为NV磁力计制造一个紧的传感器组件和集成的控制电子.
- 实现闭环反控制以锁定NV中心共振频率.
- 通过噪声光谱分析,艾伦偏差测量和实时磁场跟踪来评估性能.
主要成果:
- 量子MagPI磁力计位于紧的外中 (10x10x7cm3传感器,30x25x5cm3电子设备).
- 实现了带宽正常化灵敏度大约为10 nT/√Hz.
- 使用闭环反将线性动态范围扩展到200μT,改进了20倍.
- 实时跟踪nT级磁场,包括电梯移动和门打开.
结论:
- 开发的量子MagPI是一种基于NV中心的高度灵敏,紧,便携式磁力计.
- 它的扩展动态范围和实时跟踪功能使其适合各种环境条件传感应用.
- 这项技术为实验室环境之外的实际磁场传感提供了一个有前途的平台.


