Magnetometrie

Das Stickstoff-Fehlstellen-Defektzentrum (NV) ist ein vielversprechendes Quantensystem mit breit gefächerten Anwendungen. Neben der Quanteninformationstechnologie wird es insbesondere als quantenmagnetischer Sensor eingesetzt [1, 2, 3]. Obwohl die bisherige Forschung das hohe Potenzial eines NV-basierten Sensors bewiesen hat, wurden komplette Sensorsysteme bislang nur selten praktisch realisiert.

In einem Projekt entwickeln wir ein solches Messsystem hin zur Anwendung, z.B. in der Biomedizin. Zu diesem Zweck untersuchen wir Technologien, mit denen sich die Komponenten des Diamantmagnetometers in ein kompaktes und praktisches Gerät integrieren lassen.

Lock-In Amplifier Signal
Rauschdichte eines phasengleichen Lock-In-Verstärker-Signals an der Resonanz (Inset), umgerechnet in Einheiten des magentischen Feldes für eine Zeitkonstante von 100 ms [3]

Referenzen

  1. L. Rondin et al. Magnetometry with nitrogen-vacancy defects in diamondRep. Prog. Phys. 77, 056503 (2014)
  2. V. M. Acosta et al. Broadband magnetometry by infrared-absorption detection of nitrogen-vacancy ensembles in diamond, Appl. Phys. Lett. 97, 174104 (2010)
  3. H. Clevenson et al. Broadband magnetometry and temperature sensing with a light-trapping diamond waveguide, Nature Phys 11, 393–397 (2015)