Предложены и экспериментально апробированы методы многочастотного ВЧ и СВЧ возбуждения оптически детектируемого магнитного резонанса в азотно-вакансионных центрах окраски в кристалле алмаза (рис.1).Показано, что их применение к схеме микроразмерного магнитометрического векторного датчика позволяет снизить до минимума количество «слепых» угловых зон, ограничивающих работоспособность датчика в слабых магнитных полях, одновременно втрое повысив его чувствительность как к переменным, так и к постоянным полям. Экспериментально в полосе 0÷100 Гц продемонстрирована чувствительность 1.5 нТл/√Гц при объеме сенсора всего 0.01 мм3. Ранее такие характеристики были реализованы только в импульсных схемах, работоспособных исключительно в узкой выделенной полосе частот, и не способных измерять постоянные и медленно меняющиеся поля. Из магнитометрических датчиков, основанных на других принципах, сходные размеры имеют только датчики на эффекте Холла, характеризующиеся на два-три порядка худшей (сотни и тысячи нТл) разрешающей способностью, и дрейфами порядка десятков мкТл.

В слабых и нулевых полях обнаружен и исследован ряд оптически детектируемых спиновых резо-нансов с уникальными свойствами, в частности, рекордно узкие (~7 кГц) ВЧ резонансы в ядерной энергетической структуре входящего в состав NV центра атома 14N.

Публикации

1. A.K. Dmitriev, A.K. Vershovskii. Applied Magnetic Resonance (2018) https://doi.org/10.1007/s00723-018-1075-1 A. K. Dmitriev, A. K. Vershovskii. IOP Conf. Series (2018), to be printed