O centro de nitrogênio-vacância (NV) em diamante é uma plataforma promissora para magnetometria quântica devido à sua leitura óptica dependente do spin e à capacidade de operar sob condições ambiêntes. Para magnetometria vetorial, um conjunto de centros NV alinhados ao longo de quatro orientações cristalográficas diferentes pode ser usado para determinar tanto a magnitude quanto a direção de um campo magnético por meio de espectros de ressonância magnética detectada opticamente (ODMR). No entanto, devido à simetria e aos planos cristalográficos equivalentes da rede de diamante, a reconstrução completa do vetor de campo magnético normalmente requer um campo de polarização externo para levantar a degeneração entre as orientações de NV. Aqui, demonstramos que essa degeneração pode ser levantada iluminando o diamante em um ângulo oblíquo e analisando os espectros ODMR dependentes da polarização resultantes. A orientação de dipolo única dos centros NV permite a atribuição inequívoca de transições ODMR a eixos NV específicos, e mostramos que tão poucos quanto oito medições são suficientes para reconstruir o vetor completo de campo magnético. Nosso método possibilita magnetometria vetorial rápida de campos magnéticos arbitrários sem a necessidade de aplicar ou variar um campo de referência, especialmente quando todas as transições ODMR estão bem resolvidas. Essa abordagem abre a porta para magnetômetros mais compactos e portáteis e pode facilitar a imagem de campo magnético em tempo real em ciência dos materiais e sistemas biológicos.
Ngonsamrong et al. (Sat,) estudaram essa questão.