NV 中心在纳米金刚石中的创建、控制与建模
原子物理
2024-07-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
基于氮空位（NV）中心的纳米金刚石（ND）感知在 Various 应用中具有显著潜力。然而，优化其量子光学特性仍具挑战性。本研究通过表面化学调控和质子束辐照，增强和控制 ND 中 NV 中心的光学特性。进行系统热氧化处理，通过红外光谱研究表面化学基团的演变，并通过光致发光光谱和 PL 衰减测量其对光学特性的影响。探索了范围广泛的质子辐照剂量（10^14 至 10^17 cm^-2），以精确控制 NV 中心浓度，确定最大化创建和发射强度的条件。此外，通过分析 NV-/NV0 比例在不同表面终止和 NV 中心浓度下的变化，实现了 NV 中心电荷态的控制。开发了一种新型预测数学模型，用于评估形成 NV- 和 NV0 的效率。虽然该模型在质子辐照 ND 上进行了测试，但具有广泛适用性，代表了在金刚石中离子束制造颜色中心的显著进步。
引用
@article{arxiv.2407.01362,
title = {Creation, Control, and Modeling of NV Centers in Nanodiamonds},
author = {Pietro Aprà and Nour Hanne Amine and Adam Britel and Sofia Sturari and Veronica Varzi and Matteo Ziino and Lorenzo Mino and Paolo Olivero and Federico Picollo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.01362},
year = {2024}
}