Magnetic field orientation dependence of continuous-wave optically detected magnetic resonance with nitrogen-vacancy ensembles
Indian Institute of Science Education and Research Pune（印度科学教育与研究学院浦那分校）；IISER Bhopal（印度科学教育与研究学院博帕尔分校）
本研究通过分析NV空位集合在不同磁感应方向下的ODMR响应，揭示了连续波光探测磁共振中磁场矢量取向对磁感应强度的依赖性，为低偏置场下的磁场分析提供了新的方法。
2025-07-19 quant-ph
Broadband AC Magnetic Field Sensing via Continuous wave optically detected magnetic resonance with NV Centers in diamond
Chuo university（中央大学）；Keio University（庆应义塾大学）
提出一种利用微波驱动缀饰态实现宽带交流磁测的方案，通过理论分析和数值模拟证明可检测高达100 MHz的交流磁场。
2026-06-04 quant-ph
Optically Detected Magnetic Resonances of Nitrogen-Vacancy Ensembles in 13C Enriched Diamond
我们提出了一个实验和理论研究的光学检测磁共振信号的合奏带负电荷的氮空位（NV）中心在13 C同位素富集单晶金刚石。在零磁场条件下，我们观察到四个宽的跃迁峰，并研究了它们对外加磁场的依赖性。一个理论模型，再现这些光谱的所有定性特征。了解同位素富集金刚石中NV中心的磁共振谱对于核磁共振的新兴应用是重要的。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-frequency and high-field optically detected magnetic resonance of nitrogen-vacancy centers in diamond
我们提出了一个光学检测磁共振（ODMR）系统，使我们能够执行的ODMR测量的固体中的一个单一的缺陷，在高频率和高磁场的发展。使用高频和高场ODMR系统，我们展示了115 GHz的连续波和脉冲ODMR测量的一个单一的氮空位（NV）中心在4.2特斯拉的磁场下的金刚石晶体，以及调查的字段依赖性（$0-8$特斯拉）的纵向弛豫时间（$T_1$）的NV中心在纳米金刚石。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Room-temperature optically detected coherent control of molecular spins
本研究利用并五苯的光激发三重态，在室温下实现分子自旋的光学探测相干控制，拓展至热蒸发薄膜仍保持优异性能，为可定制室温量子技术提供新可能。
2024-02-12 physics.chem-ph quant-ph
Optically detected nuclear quadrupolar interaction of 14N in nitrogen-vacancy centers in diamond
我们报道了利用电子自旋回波包络调制技术对氮空位中心14 N核自旋的核四极相互作用的灵敏探测。我们施加了一个弱的横向磁场的自旋系统，使某些禁戒跃迁成为弱允许由于二阶效应涉及的非长期条款的超精细相互作用。弱跃迁引起电子自旋回波信号的调制，理论分析表明调制频率主要由核四极频率决定;数值模拟证实了分析结果，并与实验表现出良好的定量一致性。这是一种实验上简单的检测四极相互作用的方法，它可以用来研究具有类似于氮空位中心的能量结构的自旋系统。
2014-05-01 quant-ph
A Pulsed Live-Cell Quantum Microscope for Entangled Solid State and Biological Qubits
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
研究将生物量子比特与固态自旋基量子比特结合于同一显微镜平台，通过脉冲量子显微镜实现对活细胞中两种量子比特的量子态同时操纵，为活细胞量子传感带来新机遇。
2026-07-07 quant-ph
Charge State Dynamics and Optically Detected Electron Spin Resonance Contrast of Shallow Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond
金刚石中的氮空位（NV）中心可用于具有原子分辨率和灵敏度的纳米级传感;然而，已经观察到它们的性质随着它们接近金刚石表面而降低。在这里，我们报告说，除了退化的自旋相干性，NV中心在纳米的表面也可以表现出降低的荧光对比度的光学检测电子自旋共振（OD-ESR）。我们证明，这种降低的OD-ESR对比度来自NV中心的电荷态动力学，并且它具有强烈的表面依赖性，这表明表面工程对于基于金刚石色心的纳米级传感应用至关重要。
2020-05-05 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Sidebands in Optically Detected Magnetic Resonance Signals of Nitrogen Vacancy Centers in Diamond
我们研究了金刚石中与其他顺磁杂质耦合的带负电荷的氮空位（NV）中心的光学检测磁共振（ODMR）信号的特征。我们的研究结果是重要的理解ODMR线的形状和基于NV中心的设备的优化。我们通过研究它们的磁场和微波功率依赖性来确定未扰动NV磁共振的几个侧面特征的起源。侧共振分离约130 MHz是由于NV中心和最近邻C-13核自旋之间的超精细耦合。分离约{40，260，300} MHz的侧共振被发现起源于同时自旋翻转的NV中心和单取代氮原子。所有结果与理论计算结果一致。
2013-06-06 physics.atom-ph quant-ph
Fast characterization of optically detected magnetic resonance spectra via data clustering
本文提出一种基于数据聚类的算法，用于快速、高精度地确定光探测磁共振谱的共振频率，相比传统方法在精度、分辨率和数据需求上均有显著提升。
2024-05-28 quant-ph
Optically detected magnetic resonance in neutral silicon vacancy centers in diamond via bound exciton states
金刚石中的中性硅空位（SiV0）中心由于其优异的光学性质和较长的自旋相干时间而成为量子网络的理想候选者。然而，由于对激发态精细结构的理解不足和有限的非共振自旋极化，这种缺陷中的自旋相关荧光一直是难以捉摸的。在这里，我们报告的实现光学检测磁共振和相干控制的SiV0中心在低温下，使有效的光学自旋极化通过以前未报道的更高的激发态。我们用群论和密度泛函理论将这些态指定为束缚激子态。这些束缚激子状态使新的控制方案SiV0以及其他新兴的缺陷系统。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Room temperature optically detected magnetic resonance of single spins in GaN
本文报道了氮化镓中两类缺陷的室温光学检测磁共振特征，其中一类具有大正对比度，为集成量子传感提供了有前景的平台。
2023-06-21 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Optimizing Pulsed Optically Detected Magnetic Resonance Acquisition: A Digital Signal Processing Perspective
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）；Boston College（波士顿学院）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Indian Institute of Space Science and Technology（印度空间科学与技术研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Ulm University（乌尔姆大学）；S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）
利用数字示波器采集金刚石氮空位色心脉冲ODMR数据，通过板载波形平均和数据处理优化实现快速高质量测量，并分析噪声抑制与抗混叠滤波。
2026-10-20 quant-ph
Principles and Techniques of the Quantum Diamond Microscope
我们提供了一个概述的实验技术，测量方式，和量子金刚石显微镜（QDM）的各种应用。QDM在透明金刚石芯片的表面附近采用荧光氮空位（NV）色心的致密层，在该透明金刚石芯片上放置感兴趣的样品。NV电子自旋相干探测微波和光学初始化和读出，以提供局部磁场的空间分辨地图。NV荧光在整个金刚石表面上同时测量，从而产生宽场二维磁场图像，其空间像素大小由成像系统的参数设置。NV测量协议专为从DC到GHz频率的宽带和窄带场成像而定制。在这里，我们总结了不同的QDM实现的物理原理和审查的技术在地球科学，生物学和材料科学的应用实例。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall physics.ins-det quant-ph
All-optical thermometry and the thermal properties of the optically detected spin resonances of the NV center in nano-diamond
金刚石中带负电荷的氮空位中心是量子纳米计量学和生物传感的前沿。近年来，利用纳米金刚石中NV中心的自旋共振，将高灵敏度测温技术应用于亚细胞生物学和生物医学研究，引起了人们的广泛关注。在这里，我们报告了一个全面的调查中心的自旋共振的热性质，并展示了一种替代的全光学NV测温技术，利用该中心的光学德拜-沃勒因子的温度依赖性。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically Detected Cross-Relaxation Spectroscopy of Electron Spins in Diamond
磁共振（MR）光谱学在逐渐变小的长度尺度上的应用最终可能允许在材料和生物复合物的表面对自旋进行“化学成像”。特别地，金刚石中的带负电荷的氮空位（NV-）中心已被利用作为用于纳米级核磁共振的光学换能器。然而，检测到的自旋的光谱通常通过它们与邻近的顺磁NV-中心通过相干和非相干机制的相互作用而加宽。在这里，我们展示了一种检测技术，可以解决电子自旋耦合到NV-中心，即取代氮（NS）和中性氮空位（NV 0）中心的金刚石，通过光学检测交叉弛豫光谱。这些自旋的超精细光谱是一个独特的化学标识符，这表明，结合最近的结果，在钻石窝藏浅NV-植入物的可能性，可以类似地检测到的钻石外部的自旋的光谱。
2013-12-21 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Room-temperature optically detected magnetic resonance of single defects in hexagonal boron nitride
材料中的光学可寻址自旋是量子技术的重要平台，如中继器和传感器。在二维（2D）分层材料中识别这样的系统提供了优于它们的大块对应物的优势，因为它们的降维使得能够更可行地在芯片上集成到设备中。在这里，我们报告光学检测磁共振（ODMR）从以前确定的碳相关的缺陷在二维六方氮化硼（hBN）。我们发现，单缺陷ODMR对比度可以高达6%，并显示磁场依赖性与每个缺陷的正负号。这种双极性可以揭示到低对比度最近报道的系综ODMR测量这些缺陷。此外，ODMR线形包括一个双重共振，表明低零场分裂或超精细耦合。我们的研究结果提供了一个有前途的路线实现室温自旋光子量子界面在六方氮化硼。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Parallel optically detected magnetic resonance spectrometer for dozens of single nitrogen-vacancy centers using laser-spot lattice
我们研制了一台并行光探测磁共振（PODMR）谱仪，用于并行寻址、操纵和读出金刚石中的单氮空位（NV）中心阵列。在该光谱仪中，我们使用微透镜阵列在物镜焦平面上产生20 × 20的激光光斑点阵（LSL），然后将LSL与单个NV中心阵列对准。NV心的量子态由来自Ω形共面线圈的均匀微波场操纵。作为实验演示，我们观察到80 NV中心的视野。其中，磁共振（MR）谱和拉比振荡的18个NV中心沿外部磁场平行测量。这些结果可直接用于实现并行量子传感，与共焦技术相比可实现数倍的加速。关于纳米级MR技术，PODMR将是高通量单分子MR光谱和成像的关键。
2020-11-06 physics.app-ph quant-ph
Optimization of the power broadening in optically detected magnetic resonance of defect spins in silicon carbide
在量子信息处理和量子传感方面，碳化硅中的缺陷自旋已经成为有前途的平台。事实上，缺陷自旋的光学检测磁共振（ODMR）是应用的基石。在这项工作中，我们系统地研究了室温下碳化硅中的系综双空位自旋与激光和微波功率相关的ODMR的对比度和线宽。结果表明，磁场传感灵敏度可以提高10倍的优化激光和微波功率范围。该实验为碳化硅缺陷在量子信息处理和依赖于ODMR的量子传感中的应用提供了有益的参考。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
High-contrast two-quantum optically detected resonances in NV centers in diamond in zero magnetic field
Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院IOFFE研究所）
研究在零磁场下利用双频共振激发实现NV中心的磁共振谱，展示磁场无关共振特性及应用潜力。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimization temperature sensitivity using the optically detected magnetic resonance spectrum of a nitrogen-vacancy center ensemble
利用量子技术实现氮空位（NV）中心的温度传感是非常有前途的，并有望得到进一步的发展。最近，NV中心的高密度系综的光学检测磁共振（ODMR）谱与NV中心系综的噪声参数[非均匀磁场、非均匀应变（电场）分布和均匀加宽]一起再现。在这项研究中，我们使用ODMR来估计几个钻石的NV中心的噪声参数。这些参数强烈地依赖于自旋浓度。然后将这些知识应用于理论上预测温度灵敏度。使用衍射极限体积0.1 μ m^3（这是共聚焦显微镜的典型极限），估计最佳灵敏度约为0.76 mK/Hz^（1/2），NV中心浓度为5.0 e10^17/cm^3。这种灵敏度比以前报道的灵敏度高得多，证明了NV中心温度传感的优异潜力。
2018-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically detected magnetic resonance of nitrogen-vacancy centers in diamond using two-photon excitation
Wyant College of Optical Science, University of Arizona（亚利桑那大学怀特光学科学学院）
本研究利用双光子激发技术在室温下观测钻石中氮-空位中心的基态光学检测磁共振，实现了对NV中心分布的成像，并首次展示了双光子激发下的ODMR轨迹，为快速三维量子传感和成像提供了新工具。
2026-04-17 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
QDsiM: A Noise-Aware Simulation Toolkit for Quantum Diamond Microscope
TCS Research, Tata Consultancy Services Ltd（塔塔咨询服务公司研究部）；Department of Physics, IISER Bhopal（印度科学教育与研究所博帕尔分校物理系）；Birla Institute of Technology and Science, Pilani – Goa（比拉理工学院皮拉尼-果阿校区）
QDsiM是一款用于量子钻石显微镜的模拟工具包，通过考虑噪声源和实验不完美机制，优化ODMR系统的性能和灵敏度。
2026-01-15 quant-ph
Optically detected nuclear magnetic resonance of coherent spins in a molecular complex
该研究在铕基分子晶体中利用超窄光学跃迁实现核自旋态的光学初始化与探测，并通过射频操控及相干控制技术获得寿命达2 ms的核自旋量子相干。
2025-09-01 physics.optics quant-ph
Bichromatic microwave manipulation of the NV center nuclear spin using transition not detectable via optically detected magnetic resonance
本文证明利用双色微波相干布居俘获可在天然丰度碳-13金刚石中实现NV中心核自旋的相干操控，为低功耗、可集成的小型化旋转传感器提供了可行路径。
2025-03-20 quant-ph
Chemically Tuning Room Temperature Pulsed Optically Detected Magnetic Resonance
本研究利用化学可调性，在6,13-二氮杂并五苯分子中实现40%的室温ODMR对比度，阐明其源于加速的各向异性系间窜越，并将该技术拓展至自组装纳米晶，为室温量子传感提供新方向。
2025-03-31 physics.chem-ph quant-ph
Optically detected magnetic resonance of high-density ensemble of NV centers in diamond
光学检测磁共振（ODMR）是一种表征NV中心的方法。最近，在具有NV中心的高密度系综的ODMR中观察到显著的急剧下降，并且这通过[Zhu等人，Nature Communications 5，3424（2014）]，显示了倾角是NV中心的自旋-1性质的结果。在这里，我们提出了更多的分析细节，以显示如何应用该模型来研究NV中心的属性。通过使用我们的模型，我们已经再现了ODMR与没有施加磁场。此外，我们从理论上研究了ODMR是如何影响的合奏NV中心的典型参数，如应变分布，不均匀的磁场，和均匀的加宽宽度。我们的模型可以提供一种方法来估计这些参数从ODMR，这将是至关重要的，实现基于金刚石的量子信息处理。
2015-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Optically detected NMR of optically hyperpolarized 31P neutral donors in 28Si
浅施主31 P的电子和核自旋是许多提出的基于Si的量子计算方案中调用的有希望的量子位候选者。我们最近已经表明，近消除不均匀加宽的高度同位素富集的28 Si，使光学读出的施主电子和核自旋通过解决施主超精细分裂近间隙施主束缚激子跃迁。我们还表明，在低磁场下，泵浦这些相同的跃迁可以非常快地产生大的电子和核超极化，其中平衡电子和核极化非常小。在这里，我们显示了使用这种光学核超极化机制制备的31 P核自旋系统，随后通过与NMR脉冲序列操作后的光学读出所得到的核自旋人口的31 P中性供体NMR参数的测量的初步结果。这允许在常规NMR由于31 P的低浓度和小的平衡极化而不可能的条件下观察具有非常高的信噪比的单次激发NMR信号。
2011-06-01 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Enhanced Temperature Sensitivity in Ensemble NV Centers through Improved Optically Detected Magnetic Resonance Spectral Modeling
The University of Osaka（大阪大学）；Kyoto Institute of Technology（京都工艺纤维大学）；Premium Research Institute for Human Metaverse Medicine, The University of Osaka（大阪大学人类元宇宙医学高级研究所）；Institute for Chemical Research, Kyoto University（京都大学化学研究所以及）；Department of Electrical, Electronic, and Communication Engineering, Faculty of Science and Engineering, Chuo University（中央大学理工学部电气电子通信工程系）；Center for Quantum Information and Quantum Biology, The University of Osaka（大阪大学量子信息与量子生物学中心）
本文提出了一种新的光谱拟合方法，用于从集体连续波光学磁共振光谱中提取共振频率，从而提高NV中心在温度传感中的精度和性能。
2026-05-15 physics.ins-det quant-ph
Real-time estimation of the optically detected magnetic resonance shift in diamond quantum thermometry
我们研究了纳米金刚石（ND）中氮空位（NV）中心的光学检测磁共振（ODMR）频移的实时估计方案。将多点ODMR测量和ND粒子跟踪有效地集成到荧光显微镜中，最近已经证明了对活体动物体内温度的稳定监测。我们详细分析了多点ODMR测量技术（3点、4点和6点方法），并量化了由于实验硬件和ODMR光谱形状的仪器误差而产生的几个系统误差导致的测量伪影量。我们提出了一种实用的方法，以尽量减少这些因素的影响，它允许测量准确的温度的单个ND在动态热事件。我们还讨论了集成的噪声滤波器，数据估计协议，和可能的文物进一步发展，实时温度估计。本研究提供了量子金刚石测温的技术细节，并讨论了可能影响生物应用中温度估计的因素。
2020-06-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Heterogeneous Optically-Detected Spin-Acoustic Resonance in Solid-State Molecular Thin-film
Imperial College London（帝国理工学院）；Shenzhen University（深圳大学）
本研究在固态分子薄膜中实现了异质光学检测自旋-声学共振，通过声学驱动实现无磁场下的相干自旋操控，为室温机械可寻址自旋控制提供了新方法。
2026-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Frequency-tunable magnetic field sensing using continuous-wave optically detected magnetic resonance with nitrogen-vacancy centers in diamond
针对传统NV中心交流磁测量需强微波脉冲且频率固定的问题，提出基于CW-ODMR的频率可调谐磁场传感技术，利用双频射频场产生双重修饰态，实现更高带宽与灵敏度。
2023-05-20 quant-ph
Cross-relaxation studies with optically detected magnetic resonances in nitrogen-vacancy centers in diamond in an external magnetic field
本文研究了金刚石晶体中氮空位（NV）中心与替位氮之间的交叉弛豫。结果表明，光学检测磁共振信号（ODMR）可以用来测量这些信号成功。在轴向磁场值约为51.2 mT时，在具有相对高的氮浓度（200 ppm）的金刚石样品中检测到ODMR。我们观察到的过渡，涉及分裂的超精细相互作用的磁子级。使用频率范围为1.3 GHz至1.6 GHz（$m_S=0\longrightarrow m_S=-1$ NV跃迁）和4.1 GHz至4.6 GHz（$m_S=0\longrightarrow m_S=+1$ NV跃迁）的微波。为了更详细地理解交叉弛豫过程，并因此更准确地再现测量信号，开发了一种模型，该模型描述了NV中心的超精细能级之间的微波引发的跃迁，该超精细能级正在经历反交叉并在所施加的磁场中强烈混合。此外，我们模拟了在何种程度上的微波辐射用于诱导ODMR在NV中心也诱导过渡的替代氮通过交叉弛豫。在磁场存在下的NV过程的改进的理解将是有用的设计NV-金刚石为基础的设备的广泛的应用，从实施的q位的大分子的超极化的各种量子技术的应用，如场传感器。
2020-07-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Radiofrequency response of the optically detected level anti-crossing signal in NV color centers in diamond in zero and weak magnetic fields
Ioffe Institute（约费研究所）
研究钻石中NV色心在零磁场和弱磁场下光学探测能级反交叉信号对准共振射频场的响应，揭示其复杂结构由Autler-Townes分裂解释，并探讨了通过外部磁场低频调制控制信号参数的可能性。
2022-01-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Molecular imaging by optically-detected electron spin resonance of nitrogen-vacancies in nanodiamond
分子成像是指一类非侵入性的生物医学成像技术，具有灵敏度和特异性，以成像生物体内的生化变化。理想的分子成像技术根据一系列标准使生化靶标可视化，所述标准包括高空间和时间分辨率、相对于非靶组织的高对比度、不依赖于深度地穿透到组织中、对所研究的生物体没有伤害以及低成本。因为没有现有的分子成像模式是理想的所有目的，需要新的成像方法。在这里，我们展示了一种新的分子成像方法，称为纳米金刚石成像，使用含有氮空位（NV）的色中心作为成像剂的纳米金刚石，和图像的纳米金刚石目标在一块鸡胸肉。纳米金刚石可以用生物活性分子标记，使它们与特定受体结合;然后可以通过光学检测的NV磁共振在体内定量它们的分布。实际上，我们正在展示光学检测功能电子自旋共振成像，OD-f-ESRI。通过将光学检测与磁共振相结合，纳米金刚石成像实现了高灵敏度和高空间分辨率。它没有电离辐射的并发症，成本与全光学成像相似。由于纳米金刚石成像受光学穿透到组织中的深度限制为几厘米的深度，因此纳米金刚石成像应为不需要高深度穿透的应用开辟新的研究途径，例如小动物成像、肿瘤边缘成像、前哨淋巴结映射以及可能的乳房X线摄影。
2012-12-11 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Optically detected magnetic resonance study of thermal effects due to absorbing environment around nitrogen-vacancy-nanodiamond powders
本文通过注入Fe$^+$并添加Fe$_2$O$_3$和石墨sp$^2$粉末构建吸收环境，利用ODMR和拉曼光谱研究了NV-纳米金刚石粉末中由局部加热引起的共振红移及其与激光功率的关系，揭示吸收环境导致局部温度升高150-180 K的机制。
2024-05-02 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Room Temperature Dynamics of an Optically Addressable Single Spin in Hexagonal Boron Nitride
该研究针对六方氮化硼中可光学寻址自旋的结构与自旋-光学相互作用机制不明的问题，通过时域实验表征室温单发射器的可光学探测磁共振，结合模拟量化跃迁速率并设计优化读出信噪比的控制协议，为其自旋态量子控制奠定基础。
2023-11-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-atom imaging of fermions in a quantum-gas microscope
利用量子气体显微镜对光晶格中的单原子进行分辨探测，使量子模拟领域的新一代实验成为可能。到目前为止，单个原子的荧光成像已经实现了玻色子种与光学糖蜜冷却，而通过这种方法检测的光晶格中的费米子碱性原子已被证明更具挑战性。在这里，我们展示了单站点和单原子分辨的荧光成像的费米钾-40原子在量子气体显微镜设置使用电磁诱导透明冷却。我们在1.5秒内从单个原子中检测到平均1000个荧光光子，同时保持它接近光晶格的振动基态。我们的研究结果将使光晶格中的强关联费米量子系统的研究具有单原子水平的分辨率，并提供了可观测的，如局部熵分布和个别缺陷的费米莫特绝缘体或反铁磁有序相。
2015-08-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Optically Detected Magnetic Resonance Imaging and Sensing Within Functionalized Additively Manufactured Microporous Structures
针对体晶量子传感平台布局和维度受限的问题，提出用含NV纳米金刚石功能化多光子光刻微结构的方法，制备出三维gyroid量子传感结构，实现体成像、ODMR光谱提取及高灵敏度温度测量，为复杂三维环境多模态传感提供新途径。
2025-02-23 physics.optics quant-ph
Optically detected nuclear magnetic resonance of carbon-13 in bulk diamond
Center for High Technology Materials, University of New Mexico（新墨西哥大学高等技术材料中心）；Department of Physics and Astronomy, University of New Mexico（新墨西哥大学物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, Dartmouth College（达特茅斯学院物理与天文学系）；DEVCOM Army Research Laboratory（美国陆军研究与发展司令部陆军研究实验室）
利用氮空位中心电子自旋与远程碳-13核自旋之间的Landau-Zener跃迁，实现了大数量核自旋系综的光学极化和读出，并进行了Ramsey光谱学测量。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.ins-det
Single Spin Optically Detected Magnetic Resonance with E-Band Microwave Resonators
现在，在高达240 GHz的频率范围内和高达10 T的相应磁场中进行具有电子自旋系综的磁共振。然而，单电子和核自旋的实验到目前为止仅达到几十GHz的频率范围，其中用于微波（MW）递送的现有共面波导结构与单自旋读出技术（例如，电或光读出）兼容。在这里，我们探索的频率范围高达90 GHz，分别高达$\approx 3\,$ T的磁场的单自旋磁共振结合光学自旋读出。为此，我们开发了具有光学单自旋访问的MW谐振器。在我们的例子中，矩形E波段波导保证了微波到谐振器的低损耗供应。三维腔以及共面波导谐振器通过空间和光谱限制增强MW场，MW效率为$1.36\,\mathrm{mT/\sqrt{W}}$。我们利用单个NV中心作为光学可访问自旋的宿主，并表明它们关于从较小场（<0.65 T）已知的光学自旋读出的性质保留到3 T的场。此外，我们证明了在这些条件下的单核自旋的相干控制。此外，我们的结果扩展了单个自旋磁场传感器的适用磁场范围。关于基于自旋的量子寄存器，高场导致电子和核自旋的更纯的产物基础，这有望改善自旋寿命。例如，在连续单次激发读出期间，$^{14}$ N核自旋显示第二长的纵向弛豫时间。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically detected magnetic resonance with an open source platform
本文综述利用市售硬件搭建ODMR实验，并介绍开源接口Qudi及其加速采集、降低仪器要求和支持系综测量的扩展，以推动ODMR材料与应用研究。
2023-07-11 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Super-resolution diamond magnetic microscopy of superparamagnetic nanoparticles
本文提出一种基于NV色心电荷态光控与环形光束超分辨磁共振谱的纳米磁显微方法，实现约100 nm分辨率，成功分辨间距约190 nm的30 nm铁氧化物纳米颗粒磁偶极特征，且灵敏度显著优于共聚焦方法。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.ins-det
