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
Analysis method for detecting topological defect dark matter with a global magnetometer network H. Masia-Roiga, J. A. Smiga, D. Budkera, V. Dumont, Z. Grujic, D. Kim, D. F. Jackson Kimball, V. Lebedev, M. Monroy, S. Pustelny, T. Scholtesd,i,1, Perrin C. Seguraj, Yannis K. Semertzidise,f, Yun Chang Shine, J. E. Stalnaker, I. Sulai, A. Weis, and A. Wickenbrock Physics of the Dark Universe 28, 100494 2020
Optical Magnetometry Based on Nanodiamonds with Nitrogen-Vacancy Color Centers A. M. Wojciechowski, P. Nakonieczna, M. Mrózek, K. Sycz, A. Kruk, M. Ficek, M. Głowacki, R. Bogdanowicz, and W. Gawlik Materials, 12(18), 2951 2019
Limitations of rotating-wave approximation in magnetic resonance: Characterization and elimination of the Bloch-Siegert shift in magneto-optics J. Sudyka, S. Pustelny, and W. Gawlik New Journal of Physics 21, 023024 2019
Nonlinear magneto-optical rotation with parametric resonance P. Put, P. Wcisło, W. Gawlik, S. Pustelny Physical Review A 2019
System for control of polarization state of light and generation of light with continuously rotating linear polarization P. Włodarczyk, S. Pustelny, and D. Budker Rev. Sci. Instrum. 90, 013110 2019
Different sensitivities of two optical magnetometers realized in the same experimental arrangement P. Put, K. Popiołek, S. Pustelny Scientific Reports 9, 2537 2019
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
Characterization of the global network of optical magnetometers to search for exotic physics (GNOME) S. Afach, D. Budker, G. DeCamp, V. Dumont, Z.D. Grujić, H. Guo, D.F. Jackson Kimball, T.W. Kornack, V. Lebedev, W. Li, H. Masia-Roig, S. Nix, M. Padniuk, C.A. Palm, C. Pankow, A. Penaflor, X. Peng, S. Pustelny, T. Scholtes, J.A. Smiga, J.E. Stalnaker, A. Weis, A. Wickenbrock and D. Wurm Physics of the Dark Universe 22, 162–180 2018