电荷转换对NV中心弛豫测量的影响

利用金刚石中氮空位(NV)中心的弛豫测量方案在生物学和物理学中至关重要，用于检测由邻近顺磁性分子等引起的色心特征自旋弛豫($T_1$)时间的减小。然而，尽管在这些脉冲激光测量中仅探测带负电的NV中心，激光激发的不可避免后果是转换为电中性的NV态，这会干扰带负电NV中心的$T_1$时间结果甚至主导响应信号。本工作中，我们在纳米金刚石中的NV系综上进行了弛豫测量，结合$520\,$nm激发激光与微波激发，同时通过独立光路记录两种电荷态的荧光信号。将荧光强度比与各激光功率下的荧光光谱相关联，我们在$T_1$时间测量期间监测两种电荷态的比例，并系统揭示了依赖于激发功率的电荷转换。即使在低于饱和的激光强度下，我们也观察到电荷转换，而在较高强度下，电荷转换超过自旋弛豫。这些结果强调了在弛豫时间前采用低激发功率与荧光归一化以准确确定$T_1$时间并表征传感金刚石附近顺磁性物质的必要性。