基于金刚石色心与压电层的混合传感器
量子物理
2017-10-31 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
利用纳米器件和高空间分辨率测量压力、力、电场和温度等微弱信号的能力，在基础科学和应用科学中提供了广泛的应用。在此，我们提出了一种混合器件方案，该器件由植入色心的金刚石薄膜层和压电元件组成，用于转换和测量各种物理信号。研究表明，压磁层对外部应力或由电场和温度变化引起的应力的磁响应，会显著影响金刚石中氮 - 空位（nitrogen-vacancy）中心的自旋特性。在环境条件、现实环境噪声和材料缺陷下，我们详细的数值研究表明，与纯金刚石方法相比，这种混合器件在灵敏度上可实现显著提升，同时保持纳米级的空间分辨率。除了在量子传感中的应用外，所提出的混合架构还为工程化纳米机械振荡器与固态自旋量子比特之间的强相干耦合提供了新的可能性。
引用
@article{arxiv.1404.6393,
title = {Hybrid sensors based on colour centres in diamond and piezoactive layers},
author = {Jianming Cai and Fedor Jelezko and Martin B. Plenio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6393},
year = {2017}
}
备注
Originally submitted version, 6 pages + 4 pages Supplementary Information