利用金刚石中单自旋量子相干增强的荧光测温法
介观与纳米尺度物理
2013-05-24 v2 量子物理
摘要
我们展示了基于金刚石中氮空位(NV)中心自旋依赖光致发光的荧光测温技术，灵敏度接近10 mK Hz^(-1/2)。这些技术使用动态去耦协议将NV中心自旋共振频率的热致偏移转化为其荧光的巨大变化。通过减轻与附近核自旋的相互作用并促进选择性热测量，这些协议将可用于测温的自旋相干时间提高了45倍，对应于NV中心温度灵敏度7倍的提升。此外，我们展示了这些技术可应用于宽温度范围以及有限磁场和近零磁场环境。这种多功能性表明，单自旋的量子相干性可实际用于各种生物和微尺度系统中的灵敏测温。
引用
@article{arxiv.1303.6730,
title = {Fluorescence thermometry enhanced by the quantum coherence of single spins in diamond},
author = {David M. Toyli and Charles F. de las Casas and David J. Christle and Viatcheslav V. Dobrovitski and David D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.6730},
year = {2013}
}
备注
14 pages, 4 figures Proc. Natl. Acad. Sci. USA, online early edition (2013)