光検出磁気共鳴
蛍光スペクトルにおけるさらなる分裂は、さらなる共鳴条件および対応するスペクトル線をもたらす超微細相互作用の結果として起こりうる。NV ODMRにおいては、この微細構造は通常、欠陥に近い窒素原子と炭素13原子に由来する。これらの原子はNVからのスペクトル線と相互作用する小さな磁場を持ち、さらなる分裂を引き起こす。
ν = 2.87 G H z {\displaystyle \nu =2.87{\text{ }}GHz} の共鳴周波数でのマイクロ波ポンピングは、中心を縮退 m s = ± 1 {\displaystyle m_{s}=\pm 1} 状態にする。磁場の印加によりこの縮退が高まり、 h ν = g e μ B B 0 {\displaystyle h\nu =g_{e}\mu _{B}B_{0}} で与えられる2つの共鳴周波数でゼーマン分裂と蛍光の減少を引き起こす。ここで h {\displaystyle h} はプランク定数、 g e {\displaystyle g_{e}} は電子g因子、 μ B {\displaystyle \mu _{B}} はボーア磁子。これらの周波数を含めてマイクロ波場を掃引すると、観察される蛍光に2つの特徴的な落ち込みが生じ、その2つの分離により磁場の強さ B 0 {\displaystyle B_{0}} を決定することが可能になる。