【摘 要】
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基于金刚石氮空位(NV)色心的磁强计,其磁场检测的灵敏度与光探测磁共振(ODMR)的解调曲线最大斜率的倒数呈正比,而解调曲线的斜率主要取决于系统的微波调制参数.对磁强计的灵
【机 构】
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中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原 030051
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基于金刚石氮空位(NV)色心的磁强计,其磁场检测的灵敏度与光探测磁共振(ODMR)的解调曲线最大斜率的倒数呈正比,而解调曲线的斜率主要取决于系统的微波调制参数.对磁强计的灵敏度与微波调制幅值和调制相位之间的关系进行了研究.首先介绍了金刚石NV色心的能级结构,根据其磁检测原理,采用基于微波频率调制解调的ODMR技术来检测外部微弱磁场.然后介绍了微波调制参数优化机理模型.最后对NV色心磁强计系统的微波调制幅值和调制相位进行了测试.测试结果表明,当调制幅值为5.55 V、调制相位为85°或258°时,解调曲线的斜率为5.1 V/MHz,相比于未优化前(1.1 V/MHz)提高了约4.6倍.散粒噪声限制的磁强计的灵敏度约为0.9 nT/Hz1/2(未优化前约为4.0 nT/Hz1/2,理论计算结果约为0.3 nT/Hz1/2).
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