CVD生长纳米晶中长自旋 relax
介观与纳米尺度物理
2026-05-19 v1 量子物理
摘要
当前，荧光纳米晶（FND）的主要应用领域是生物传感领域，利用荧光或自旋性质，主要表现为氮空位（NV）点缺陷。然而，NV-FND对外部场的灵敏度受晶体缺陷的限制，这些缺陷影响其关键量子状态特征——自旋纵向（T）和纵向（T）松弛和相干时间。我们报道了利用一种先进的FND生长技术，通过异相 nucleation 在预工程化的位点上创建FND，使其平均尺寸约为60 nm，平均纵向相干时间为800 μs，最大值为1.8 ms，接近bulk理论值。这在50至150 nm尺寸范围内的商业可得纳米晶上近乎是十倍的提升。重掺杂重金属纳米晶外壳（对于在diamond表面nm范围内的感知事件至关重要）制造并讨论了其关于{111}晶体面上的重nucleation和双生问题。我们还讨论了规模问题，以实现与感知应用需求相匹配的FND体积生产。
引用
@article{arxiv.2605.16394,
title = {Long Spin Relaxation Times in CVD-Grown Nanodiamonds},
author = {Jeroen Prooth and Michael Petrov and Alevtina Shmakova and Michal Gulka and Petr Cigler and Jan D'Haen and Hans-Gerd Boyen and Milos Nesladek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.16394},
year = {2026}
}