用于磁力测量应用的高氮空位密度金刚石
材料科学
2010-11-19 v5 介观与纳米尺度物理
仪器与探测器
量子物理
摘要
通过辐照和后续在不同条件下的退火，在毫米级金刚石样品中产生了氮空位(NV)中心。使用共聚焦显微镜、可见光和红外吸收以及光探测磁共振对这些样品的光学和自旋弛豫特性进行了表征。具有最高NV-浓度（约16 ppm = 2.8 x 10^{18} cm^{-3}）的样品在制备时未观察到可检测的中性空位缺陷。该样品的有效横向自旋弛豫时间为T2* = 118(48) ns，主要受残余顺磁氮的限制，其浓度被确定为52(7) ppm。在理想条件下，基于该样品的100微米尺度磁力计的散粒噪声极限灵敏度预计约为~150 fT/√Hz。还制备并表征了其他NV-浓度从0.007到12 ppm、有效弛豫时间从27到291 ns不等的样品。
引用
@article{arxiv.0903.3277,
title = {High nitrogen-vacancy density diamonds for magnetometry applications},
author = {V. M. Acosta and E. Bauch and M. P. Ledbetter and C. Santori and K. -M. C. Fu and P. E. Barclay and R. G. Beausoleil and H. Linget and J. F. Roch and F. Treussart and S. Chemerisov and W. Gawlik and D. Budker},
journal= {arXiv preprint arXiv:0903.3277},
year = {2010}
}
备注
Accepted by PRB (July 29, 2009), 24 pages, 10 figures, 3 tables