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基于六方氮化硼中负电荷氮空位量子传感器的高压磁力测量

介观与纳米尺度物理 2025-01-27 v2 材料科学

摘要

高压下的磁力测量对于研究超导性和磁性材料至关重要,但由于钻石压力棒(DAC)中样品的微米尺寸,这种测量仍具有挑战性。本研究提出一种利用六方氮化硼(hBN)中负电荷氮空位(VB_B^-)自旋缺陷进行高分辨率高压磁力测量的量子感知方法。系统研究了VB_B^-缺陷的光学和自旋特性在高压下的表现,发现零场分裂(ZFS)出现显著的压力诱导位移,约为氮空位(NV中心的3倍。此外,我们利用VB_B^-缺陷在压力下演示了van der Waals磁性体Fe3_3GeTe2_2薄片的磁相变及Curie温度变化。值得注意的是,VB_B^-缺陷的最大工作压力约为11 GPa,这归因于六方氮化硼(hBN)的结构相变。该工作为在高压环境下的二维量子感知技术铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.13757,
  title  = {Magnetic measurements under high pressure with a quantum sensor in Hexagonal Boron Nitride},
  author = {Lun-Xuan Yu and Nai-Jie Guo and Lin Liu and Wei Liu and Gui-Zhen Yan and Jin-Ming Cui and Jian-Shun Tang and Chuan-Feng Li and Xiao-Di Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.13757},
  year   = {2025}
}