通量集中金刚石磁力计

32 pT/Hz¹⁄² 直流探测

利用通量集中与调制将直流磁场转为交流探测，克服退相干限制，灵敏度较常规Ramsey方案提升两个数量级。

Xie, Yijin · Caijin, Xie · Zhu, Yunbin · Ke, Jing · Tong, Yu · 秦熙 · Haosen, Guan · 段昌奎 · 王亚 · Xing, Rong

IEEE Sensors Journal 2023

参数信息

直流磁场灵敏度

32 pT/Hz¹⁄²

技术优势

灵敏度提升两个数量级

通过将直流信号转换为交流信号并应用动力学解耦，退相干时间延长，灵敏度达到 32 pT/Hz¹⁄²，较 Ramsey 型提升约 100 倍。

直流磁场可交流探测

利用通量集中与调制技术，将直流磁场信号转换为交流信号，突破了原有低频探测的瓶颈，使高灵敏度的交流测量方法适用于直流磁场。

室温下有潜力到飞特斯拉级

论文系统分析了进一步提升灵敏度的空间，为未来实现室温飞特斯拉级直流量子磁力计指明了方向。

应用场景

• 生物磁场成像：以高灵敏度探测微弱生物磁场，推动心脑磁图等医学成像。
• 地球物理勘探：在野外或实验室捕捉微弱地磁异常，辅助资源勘探与地质调查。
• 微弱磁场传感：直接用于需要极高灵敏度的微弱磁场测量场景，替代传统方案提升探测下限。