Magnetometria

Magnetometria atomowa wykorzystuje związek między własnościami optycznymi ośrodka, a zewnętrznym polem magnetycznym. W naszych eksperymentach atomy rubidu oddziałują nieliniowo z rezonansową wiązką lasera. Pozwala to na uzyskanie własności optycznych wyjątkowo czułych na pole magnetyczne. W doświadczeniach tych kluczowe jest wytworzenie i utrzymanie w ośrodku koherencji pomiędzy podpoziomami Zeemanowskimi w atomach. Światło laserowe służy zarówno do wygenerowania odpowiednich koherencji, jak i spróbkowania uzyskanej anizotropii poprzez pomiar kąta skręcenia polaryzacji wiązki propagującej przez ośrodek - tzw. nieliniowy efekt Faradaya. Silna zależność wyniku pomiaru od przyłożonego pola magnetycznego pozwala z jednej strony na skonstruowanie bardzo czułego magnetometru, a z drugiej umożliwia kontrolowaną manipulację stanami atomów - tzw. inżynierię stanów kwantowych.

 

Eksperymenty:

Najnowsze publikacje

Tytuł Autor Czasopismo Rok
Static- and oscillating-field optical magnetometer. Same setup, two sensitivities. P. Put, K. Popiołek, S. Pustelny (preprint) 2018
Precision temperature sensing in the presence of magnetic field noise and vice-versa using nitrogen-vacancy centers in diamond A.M. Wojciechowski, M. Karadas, A. Huck, C. Osterkamp, S. Jankhuhn, J. Meijer, F. Jelezko, and U.L. Andersen Appl. Phys. Lett. 113, 013502 2018
Nitrogen-vacancy ensemble magnetometry based on pump absorption S. Ahmadi, H.A.R. El-Ella, A.M. Wojciechowski, T. Gehring, J.O.B. Hansen, A. Huck, and U.L. Andersen Phys. Rev. B 97, 024105 2018
Searching for axion stars and Q-balls with a terrestrial magnetometer network D. F. Jackson Kimball, D. Budker, J. Eby, M. Pospelov, S. Pustelny, T. Scholtes, Y. V. Stadnik, A. Weis, and A. Wickenbrock Phys. Rev. D 94, 043002 2018
Contributed Review: Camera-limits for wide-field magnetic resonance imaging with a nitrogen-vacancy spin sensor A.M. Wojciechowski, M. Karadas, A. Huck, C. Osterkamp, S. Jankhuhn, J. Meijer, F. Jelezko, and U.L. Andersen Rev. Sci. Instrum. 89, 031501 2018
Instrumentation for nuclear magnetic resonance in zero and ultra-low magnetic field M. C. D. Tayler, T. Theis, T. F. Sjolander, J. W. Blanchard, S. Pustelny, A. Pines, and D. Budker Rev. Sci. Instrum. 88, 091101 2017
Vector light shift averaging in paraffin-coated alkali vapor cells E. Zhivun, A. Wickenbrock, J. Sudyka, B. Patton, S. Pustelny and D. Budker Opt. Express 24, 15384 2016
Suppression of spin-exchange relaxation in tilted geomagnetic-level fields T. Scholtes, S. Pustelny, S. Fritzsche, V. Schultze, R. Stoltz, and H.-G. Meyer Phys. Rev. A 94, 013403. 2016
Efficient polarization of high-angular-momentum systems S. M. Rochester, K. Szymanski, M. Raizen, S. Pustelny, M. Auzinsh, and D. Budker Phys. Rev. A 94, 043416 2016
Magnetic shielding and exotic spin-dependent interactions D. F. Jackson Kimball, J. Dudley, Y. Li, S. Thulasi, S. Pustelny, D. Budker, and M. Zolotorev Phys. Rev. D 94, 082005 2016