Comparing continuous and pulsed nitrogen-vacancy DC magnetometry in the optical-power-limited regime
Notice bibliographique
Résumé
Ensembles of nitrogen-vacancy (NV) center spins in diamond offer a robust, precise, and accurate magnetic sensor. As their applications move beyond the laboratory, practical considerations including size, complexity, and power consumption become important. Here, we compare two commonly employed NV magnetometry techniques—continuous-wave (CW) versus pulsed magnetic resonance—in a scenario limited by the total available optical power. We develop a consistent theoretical model for the magnetic sensitivity of each protocol that incorporates NV photophysics—in particular, including the incomplete spin polarization associated with limited optical power; after comparing the models’ behavior to experiments, we use them to predict the relative DC sensitivity of CW versus pulsed operation for an optical-power-limited, shot-noise-limited NV ensemble magnetometer. We find a ∼2−3× gain in sensitivity for pulsed operation, which is significantly smaller than seen in power-unlimited, single-NV experiments [ Phys. Rev. B 84 , 195204 ( 2011 ) PRBMDO 0163-1829 10.1103/PhysRevB.84.195204 ]. Our results provide a resource for practical sensor development, informing protocol choice and identifying optimal operation regimes when optical power is constrained.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».