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Subpicotesla magnetometria atômica com microfabricated uma célula de vapor

VISHAL SHAH1, 2, Svenja KNAPPE1, PETER DD SCHWINDT3 E JOHN KITCHING1 *
Instituto 1National de Padrões e Tecnologia, 325 Broadway, Boulder, Colorado 80305, EUA
2Departamento de Física da Universidade de Colorado, Boulder, Colorado 80309, EUA
3Sandia National Laboratories, MS 1082, PO Box 5800, Albuquerque, Novo México 87185, EUA
* E-mail: [e-mail]
Publicado on-line: 01 novembro de 2007; doi: 10.1038/nphoton.2007.201
Magnetômetros altamente sensível capaz de medir magnética campos abaixo de 1 pT ter um impacto sobre áreas tão diversas como surveying1 geofísicos, a detecção de ordinance2 detonados, science3 espaço, nuclear magnética resonance4, 5, de saúde e care6 perímetro e monitoramento remoto. Recentemente, foi demonstrado óptico de laboratório que magnetometers7, 8, com base no precessão dos spins dos átomos alcalinos na fase de vapor, poderia atingir sensibilidades na faixa femtotesla, comparável to9-12, ou até mesmo exceeding13, aqueles de quântico supercondutor interferência devices6. Demonstramos aqui um atômica magnetômetro baseado em uma escala de milímetros microfabricated célula de vapor alcalino com sensibilidade abaixo de 70 fT Hz21 / 2.
Além disso, usamos uma configuração simplificada óptico que requer apenas um laser de baixa potência única. Este resultado sugere que em escala milimétrica, magnetômetros de baixa potência são femtotesla possível, e nós apoiamos esta proposição com um simples análise de escala de sensibilidade. Tal instrumento seria de grande ampliar a gama de aplicações nas quais atômica magnetômetros podem ser utilizados.
Durante décadas, quântico supercondutor dispositivo de interferência
(SQUID) magnetômetros foram inigualável na sua capacidade de medida de baixa frequência com campos magnéticos extremamente altos precisão. Magnetômetros óptico agora compartilhar essa