Enhanced metrology using preferential orientation of nitrogen-vacancy centers in diamond

Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics

Volumn 86, Issue 12, 2012, Pages

  Pham, L M ^a   Bar Gill, N ^a,b   Le Sage, D ^b   Belthangady, C ^b   Stacey, A ^c   Markham, M ^c   Twitchen, D J ^c   Lukin, M D ^a   Walsworth, R L ^a,b  

^a HARVARD UNIVERSITY   (United States)

^b HARVARD SMITHSONIAN CENTER FOR ASTROPHYSICS   (United States)

^c ELEMENT SIX LTD   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84866419020     PISSN: 10980121     EISSN: 1550235X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevB.86.121202     Document Type: Article

References (26)

1. J. Wrachtrup and F. Jelezko, J. Phys.: Condens. Matter JCOMEL 0953-8984 10.1088/0953-8984/18/21/S08 18, S807 (2006).
2. M. V. G. Dutt, L. Childress, L. Jiang, E. Togan, J. Maze, F. Jelezko, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, and M. D. Lukin, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1139831 316, 1312 (2007). (Pubitemid 46871647)
3. J. M. Taylor, P. Cappellaro, L. Childress, L. Jiang, D. Budker, P. R. Hemmer, A. Yacoby, R. Walsworth, and M. D. Lukin, Nature Physics 1745-2473 10.1038/nphys1075 4, 810 (2008).
4. J. R. Maze, P. L. Stanwix, J. S. Hodges, S. Hong, J. M. Taylor, P. Cappellaro, L. Jiang, M. V. G. Dutt, E. Togan, A. S. Zibrov, A. Yacoby, R. L. Walsworth, and M. D. Lukin, Nature (London) NATUAS 0028-0836 10.1038/nature07279 455, 644 (2008).
5. G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler, C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, T. Hanke, A. Leitenstorfer, R. Bratschitsch, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Nature (London) NATUAS 0028-0836 10.1038/nature07278 455, 648 (2008).
6. L. Jiang, J. S. Hodges, J. R. Maze, P. Maurer, J. M. Taylor, D. G. Cory, P. R. Hemmer, R. L. Walsworth, A. Yacoby, A. S. Zibrov, and M. D. Lukin, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1176496 326, 267 (2009).
7. P. Neumann, J. Beck, M. Steiner, F. Rempp, H. Fedder, P. R. Hemmer, J. Wrachtrup, and F. Jelezko, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1189075 329, 542 (2010).
8. P. L. Stanwix, L. M. Pham, J. R. Maze, D. Le Sage, T. K. Yeung, P. Cappellaro, P. R. Hemmer, A. Yacoby, M. D. Lukin, and R. L. Walsworth, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.82.201201 82, 201201 (2010).
9. P. C. Maurer, J. R. Maze, P. L. Stanwix, L. Jiang, A. V. Gorshkov, A. A. Zibrov, B. Harke, J. S. Hodges, A. S. Zibrov, A. Yacoby, D. Twitchen, S. W. Hell, R. L. Walsworth, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 1745-2473 10.1038/nphys1774 6, 912 (2010).
10. L. M. Pham, D. Le Sage, P. L. Stanwix, T. K. Yeung, D. Glenn, A. Trifonov, P. Cappellaro, P. R. Hemmer, M. D. Lukin, H. Park, A. Yacoby, and R. L. Walsworth, New J. Phys. NJOPFM 1367-2630 10.1088/1367-2630/13/4/045021 13, 045021 (2011).
11. F. Dolde, H. Fedder, M. W. Doherty, T. Noebauer, F. Rempp, G. Balasubramanian, T. Wolf, F. Reinhard, L. C. L. Hollenberg, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Nature Physics 1745-2473 10.1038/nphys1969 7, 459 (2011).
12. M. S. Grinolds, P. Maletinsky, S. Hong, M. D. Lukin, R. L. Walsworth, and A. Yacoby, Nat. Phys. 1745-2473 10.1038/nphys1999 7, 687 (2011).
13. S. Hong, M. S. Grinolds, P. Maletinsky, R. L. Walsworth, M. D. Lukin, and A. Yacoby, Nano Lett. 1530-6984 10.1021/nl300775c 12, 3920 (2012).
14. D. Le Sage, L. M. Pham, N. Bar-Gill, C. Belthangady, M. D. Lukin, A. Yacoby, and R. L. Walsworth, Phys. Rev. B 1098-0121 10.1103/PhysRevB.85.121202 85, 121202 (2012).
15. P. Maletinsky, S. Hong, M. S. Grinolds, B. Hausmann, M. D. Lukin, R. L. Walsworth, M. Loncar, and A. Yacoby, Nature Nanotechnology 1748-3387 10.1038/nnano.2012.50 7, 320 (2012).
16. N. Bar-Gill, L. M. Pham, C. Belthangady, D. Le Sage, P. Cappellaro, J. R. Maze, M. D. Lukin, A. Yacoby, and R. L. Walsworth, Nat. Commun. 2041-1723 10.1038/ncomms1856 3, 858 (2012).
17. A. M. Edmonds, U. F. S. D'Haenens-Johansson, R. J. Cruddace, M. E. Newton, K. M. C. Fu, C. Santori, R. G. Beausoleil, D. J. Twitchen, and M. L. Markham, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.86.035201 86, 035201 (2012).
18. F. Silva, J. Achard, O. Brinza, X. Bonnin, K. Hassouni, A. Anthonis, K. D. Corte, and J. Barjon, Diam. Relat. Mater. DRMTE3 0925-9635 10.1016/j.diamond.2009.01.038 18, 683 (2009).
19. G. Balasubramanian, P. Neumann, D. Twitchen, M. Markham, R. Kolesov, N. Mizuochi, J. Isoya, J. Achard, J. Beck, J. Tissler, V. Jacques, P. R. Hemmer, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Nat. Mater. 1476-1122 10.1038/nmat2420 8, 383 (2009).
20. J. Achard, F. Silva, O. Brinza, A. Tallaire, and A. Gicquel, Diam. Relat. Mater. DRMTE3 0925-9635 10.1016/j.diamond.2006.09.012 16, 685 (2007). (Pubitemid 46552085)
21. P. M. Martineau, S. C. Lawson, A. J. Taylor, S. J. Quinn, D. J. F. Evans, and M. J. Crowder, Gems & Gemology 0016-626X 10.5741/GEMS.40.1.2 40, 2 (2004).
22. J. R. Maze, J. M. Taylor, and M. D. Lukin, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.78.094303 78, 094303 (2008).
23. R. J. Epstein, F. M. Mendoza, Y. K. Kato, and D. D. Awschalom, Nature Physics 1745-2473 10.1038/nphys141 1, 94 (2005).
24. E. L. Hahn, Phys. Rev. PHRVAO 0031-899X 10.1103/PhysRev.80.580 80, 580 (1950).
25. L. Childress, M. V. Gurudev Dutt, J. M. Taylor, A. S. Zibrov, F. Jelezko, J. Wrachtrup, P. R. Hemmer, and M. D. Lukin, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1131871 314, 281 (2006). (Pubitemid 44571969)
26. See Supplemental Material at http://link.aps.org/supplemental/10.1103/ PhysRevB.86.121202 for detailed analysis of the contributions from differences in sample isotopic composition, NV density, and spin coherence time on ac magnetic-field sensitivity.