金刚石上超薄研磨沉积材料产生的磁噪声

基于金刚石中带负电荷的氮空位（NV）中心的自旋传感技术已成为表征超薄及二维材料的有前景的候选方法。实现这一目标的一个突出挑战是将二维材料的贡献与表面污染以及样品或转移过程引起的金刚石表面变化所带来的非期望贡献分离开来。本文报道了这样一种情形：将痕量材料通过研磨方式沉积到金刚石上，产生了一种此前未报道过的磁噪声源。通过用各种金属（Fe、Cu、Cr、Au）的宏观块体刻意划伤金刚石表面，我们能够形成超薄结构（即厚度低至 $<1$\,nm），并发现这些结构产生了宽带噪声源。本文讨论了产生这些效应的可能解释，包括样品本身固有和/或由样品-表面相互作用诱导的自旋与电荷噪声，以及间接效应——即沉积材料影响传感层的电荷稳定性与磁环境。该工作说明了 NV 噪声谱学对低至亚纳米尺度的超薄材料具有极高灵敏度，这是研究二维电子系统的关键一步，并强调了在未来超薄与二维材料传感应用中对金刚石表面进行钝化的必要性。