两种氮空位中心的二重电子共振
量子物理
2025-11-13 v1 原子与分子团簇
摘要
氮空位 (NV) 中心在金刚石中广泛应用于多种传感器的开发中。这些器件的灵敏度受限于所使用的中心数量及其相干性。虽然碳 13 同位素和 p1 中心等参数瞀杂质的相干性影响已被充分理解，但 NV 中心之间的相互作用——尤其是在相对密集的 NV 群集中——则理解较少。本文采用动态二重电子-电子共振序列，对 NV-NV 相互作用进行系统性研究，使我们能够直接观察 NV 中心的相互作用。我们考察了两种类型的动态 DEER 序列，其中包含 3 和 4 个脉冲。将 3 脉冲序列中的相位跳跃归因于序列内非交换旋转的效应。我们研究了状态向量旋转的相位及其振幅衰减，从而完整呈现了由于 NV-NV 相互作用导致的去相干。结果表明，状态向量衰减速率与自旋 1/2 系统的预测有显著差异。然而，DEER 序列中观察到的衰减速率仍可靠地指示浴中自旋浓度，可用于测量 NV 中心浓度，前提是对 NV 中心的磁化学跃迁进行饱和。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.17217,
title = {Double electron resonance with two ensembles of nitrogen-vacancy centers in diamond},
author = {A. Chernyavskiy and I. S. Cojocaru and S. M. Drofa and P. G. Vilyuzhanina and A. M. Kozodaev and V. G. Vins and A. N. Smolyaninov and S. Ya. Kilin and S. V. Bolshedvorskii and V. V. Soshenko and A. V. Akimov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17217},
year = {2025}
}