氮-空位中心单态跃迁及其声子边带的表征——用于吸收基室温磁强测量

金刚石中的氮-空位（NV）中心在近年来在磁强测量方面显示出巨大潜力。特别是，采用腔增强吸收长度的吸收技术，相比于基于读出 NV⁻ 三重态荧光的传统技术，可以提高对比度和灵敏度。吸收技术依赖于 NV⁻ 单态零声子线在 1042 nm 处和其声子边带的磁场依赖吸收。在腔增强光谱学方法中，我们在室温下研究泵浦激光和微波诱导的腔信号变化，频谱范围为 680-1050 nm。通过归一化，我们消除了腔增强效应，并提供准单通道吸收值和光学检测磁共振（ODMR）对比度。在 1042 nm 处找到最高对比度，但在声子边带峰值处也发现多个高对比度点。此外，我们在 50-80% 范围内呈现腔增强 ODMR 对比度。我们进一步通过微波诱导信号变化的方法，在室温下测量宽带单态吸收截面。该方法不敏感于其他缺陷引起的泵浦激光信号变化，并量化室温下单态跃迁及其整个声子边带的吸收强度。我们确定在 1042 nm 处的吸收截面为 σ₁₀₄₂ = (0.89 ± 0.14) × 10⁻²¹ m² 或 σ₁₀₄₂ = (2.9 ± 0.5) × 10⁻²¹ m²，取决于所采用的 532 nm NV⁻ 吸收截面。