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金刚石中 $\mathrm{N}_{3}\mathrm{V}^{0}$ 的电子顺磁共振与光致变色

材料科学 2017-05-24 v1

摘要

在金刚石中,由空位及环绕它的三个最近邻氮原子和一个碳原子形成的缺陷 N3V\mathrm{N}_{3}\mathrm{V} 存在于约98%的天然金刚石中。尽管 N3V0\mathrm{N}_{3}\mathrm{V}^{0} 是金刚石中最早观测到的电子顺磁共振谱,但由于其复杂性,迄今为止尚未产生对任意磁场方向谱图的满意模拟。本工作中,在辐照和退火后的 15N^{15}\mathrm{N} 掺杂合成金刚石中识别出了 N3V0\mathrm{N}_{3}\mathrm{V}^{0}。修订了 15N3V0\mathrm{^{15}N}_{3}\mathrm{V}^{0} 的自旋哈密顿量参数,并用于精炼 14N3V0\mathrm{^{14}N}_{3}\mathrm{V}^{0} 的参数,使得后者能够对任意磁场方向进行精确模拟和拟合。对绿光激发下的 15N3V0\mathrm{^{15}N}_{3}\mathrm{V}^{0} 的研究表明 N3V\mathrm{N}_{3}\mathrm{V}Ns\mathrm{N_s} 之间存在电荷转移。我们认为该电荷转移是由 N3V\mathrm{N}_{3}\mathrm{V}^{-} 的直接电离所促进的,而 N3V\mathrm{N}_{3}\mathrm{V}^{-}N3V\mathrm{N}_{3}\mathrm{V} 一种尚未被观测到的电荷态。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.02959,
  title  = {Electron paramagnetic resonance and photochromism of $\mathrm{N}_{3}\mathrm{V}^{0}$ in diamond},
  author = {B. L. Green and B. G. Breeze and M. E. Newton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.02959},
  year   = {2017}
}