Simultaneous imaging of AC magnetic field and temperature using diamond quantum sensor based on electron spin double resonance

Research Project

Project/Area Number	25K01292
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	早瀬潤子 (伊師潤子) 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50342746)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	徳田規夫金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (80462860) 渡邊幸志国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50392684) 岩本敏東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40359667)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000) Fiscal Year 2027: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2026: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000) Fiscal Year 2025: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords	量子センサ / ダイヤモンド / NV中心 / 電子スピン二重共鳴 / 複合イメージング
Outline of Research at the Start	本研究では、ダイヤモンド中窒素－空孔中心において、ゼロ平行磁場下電子スピン二重共鳴励起で生成されるRF-Dressed状態を用いた独自の量子センシング技術と、化学気相成長バルクダイヤ中空構造を組み合わせることで、高周波交流磁場と温度の空間分布をマイクロスケールで同時に可視化するイメージング技術を開発する。具体的には、A)バルクダイヤモンド中空構造の作製・評価、B) 二重共鳴・連続波光検出磁気共鳴スペクトル解析と量子制御法の開発、C) 交流磁場と温度の広範囲同時イメージング系構築と測定法の開発、D) 高周波微細回路を対象とした交流磁場と温度の同時イメージングを推進していく。