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基于量子传感器的纳米尺度电场成像及其环境条件下的电荷态调控

介观与纳米尺度物理 2021-05-04 v1 量子物理

摘要

金刚石中的氮-空位(NV)中心可用作量子传感器以纳米分辨率成像磁场。然而,由于 NV 与电场间耦合强度相对较弱,纳米尺度电场成像迄今尚未实现。利用单个浅层 NV,我们在此成功定量成像了基于 qPlus 的原子力显微镜(AFM)尖端的电场等高线,并实现了约 10 nm 的空间分辨率。通过这些局域电场,我们展示了以亚 5 nm 精度对 NV 电荷态的电场调控。该工作代表了基于单个量子传感器的纳米尺度扫描电测学的第一步,并可能为广泛功能材料的局域电荷、电极化与介电响应的纳米尺度定量成像开辟新可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.04473,
  title  = {Nanoscale electric-field imaging based on a quantum sensor and its charge-state control under ambient condition},
  author = {Ke Bian and Wentian Zheng and Xianzhe Zeng and Xiakun Chen and Rainer Stohr and Andrej Denisenko and Sen Yang and Joerg Wrachtrup and Ying Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04473},
  year   = {2021}
}

备注

32 pages, 5 figures