金刚石近表面变密度氮空位中心系综中的电荷动力学
介观与纳米尺度物理
2018-07-03 v1 材料科学
摘要
尽管浅表氮空位（NV）中心的自旋性质已被广泛研究，但关于金刚石表面附近 NV 电荷转换动力学的研究却少得多。利用多色共聚焦显微镜，我们在此表明，由高密度离子注入产生的近表面点缺陷使浅层 NV 的电离和复合速率相比体金刚石中的 NV 急剧增加。进一步，我们发现这些速率随激光强度呈线性而非二次增长，表明由 NV 态与其他缺陷态混合所促成的单光子过程。伴随这些发现，我们观察到暗态下的 NV 电离与复合，可能是向邻近陷阱电荷转移的结果。尽管电荷动力学发生改变，我们展示可在大面积上刻印可重写、持久的带电初始化近表面 NV 图案，这一能力可用于电化学生物传感或以亚衍射极限分辨率光学存储数字数据集。
引用
@article{arxiv.1807.00229,
title = {Charge dynamics in near-surface, variable-density ensembles of nitrogen-vacancy centers in diamond},
author = {Siddharth Dhomkar and Harishankar Jayakumar and Pablo R. Zangara and Carlos A. Meriles},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.00229},
year = {2018}
}