Quantitative study of the response of a single NV defect in diamond to magnetic noise - Laboratoire Charles Coulomb (L2C) Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review B Année : 2021

Quantitative study of the response of a single NV defect in diamond to magnetic noise

Maxime Rollo
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  • PersonId : 1106094
Aurore Finco
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Rana Tanos
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  • PersonId : 1038770
Florentin Fabre
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Isabelle Robert-Philip
Vincent Jacques
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  • PersonId : 739150
  • IdHAL : vjacques

Résumé

The nitrogen-vacancy (NV) defect in diamond is an efficient quantum sensor of randomly fluctuating signalsvia relaxometry measurements. In particular, the longitudinal spin relaxation of the NV defect accelerates in thepresence of magnetic noise with a spectral component at its electron spin resonance frequency.We look into thiseffect quantitatively by applying a calibrated and tunable magnetic noise on a single NV defect.We show that anincrease of the longitudinal spin relaxation rate translates into a reduction of the photoluminescence (PL) signalemitted under continuous optical illumination, which can be explained using a simplified three-level model of theNV defect. This PL quenching mechanism offers a simple, all-optical method to detect magnetic noise sourcesat the nanoscale.
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hal-03295925 , version 1 (25-01-2024)

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Citer

Maxime Rollo, Aurore Finco, Rana Tanos, Florentin Fabre, Thibaut Devolder, et al.. Quantitative study of the response of a single NV defect in diamond to magnetic noise. Physical Review B, 2021, 103 (23), pp.235418. ⟨10.1103/PhysRevB.103.235418⟩. ⟨hal-03295925⟩
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