多自旋辅助的金刚石体相 13C 核自旋极化光泵浦
量子物理
2018-01-31 v1
摘要
金刚石中氮-空位（NV）中心最引人注目的性质之一是光照射几乎完全初始化其电子自旋，这一特性可被用来极化其邻近的其他自旋种类。此处我们使用场循环核磁共振（NMR）研究室温下从 NV 到金刚石中 13C 自旋的极化转移机制。我们聚焦于 51 mT 附近的动力学，在那里电子与核自旋能级之间能量匹配条件的偶然组合产生了替代的极化转移通道。通过监测 13C 自旋极化随外加磁场的变化，我们表明 13C 自旋泵浦是通过涉及 NV- 自旋以及邻近 P1 中心的电子与核自旋的多自旋交叉弛豫过程发生的。进一步，我们发现该机制对晶体相对于磁场的取向不敏感，尽管 13C 极化的绝对水平——在最优条件下可达约 3%——可因光泵浦效率、光生载流子与激光诱导加热之间的相互作用而大幅变化。
引用
@article{arxiv.1711.07576,
title = {Multi-spin-assisted optical pumping of bulk 13C nuclear spin polarization in diamond},
author = {Daniela Pagliero and K. R. Koteswara Rao and Pablo R. Zangara and Siddharth Dhomkar and Henry H. Wong and Andrea Abril and Nabeel Aslam and Anna Parker and Jonathan King and Claudia E. Avalos and Ashok Ajoy and Joerg Wrachtrup and Alexander Pines and Carlos A. Meriles},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.07576},
year = {2018}
}