P1 中心电子自旋团簇在 Ib 型钻石中普遍存在
化学物理
2023-11-10 v1 量子物理
摘要
理解 P1 中心的空间分布对于基于钻石的传感器和量子器件至关重要。P1 中心作为 DNP 量子传感的极化源，并在 NV 中心的弛豫中起重要作用。此外，NV 中心的分布与 P1 中心的分布相关，因为 NV 中心是通过 P1 中心的转化形成的。我们利用动态核极化 (DNP) 和脉冲电子顺磁共振 (EPR) 技术，揭示了大量 P1 中心存在强团簇化，表现出交换耦合并产生非对称线形。高磁场下的 C DNP 频率轮廓揭示了一种模式，要求 P1 团簇具有电子-电子 (e-e) 耦合强度超过 C 核 Larmor 频率的非对称 EPR 线形。高磁场下的 EPR 和 DNP 表征对于分辨来自不同 e-e 耦合的能量贡献是必要的。我们采用双频泵浦-探测脉冲电子双共振 (ELDOR) 技术来展示孤立与团簇 P1 中心之间的串扰。这一发现意味着团簇 P1 中心影响所有 P1 群体。直接观测团簇 P1 中心及其非对称线形，是理解钻石量子信息应用的磁噪声源以及设计具有优化 DNP 效率的基于钻石的极化剂（针对 C 和分析物的其他核自旋）的新颖且关键的见解。我们提出，通过对现有溶液态 NMR 系统进行直接修改即可实现的高场室温 C DNP，是评估和控制钻石缺陷的有力工具。
引用
@article{arxiv.2311.05396,
title = {P1 center electron spin clusters are prevalent in type Ib diamond},
author = {Santiago Bussandri and Daphna Shimon and Asif Equbal and Yuhang Ren and Susumu Takahashi and Chandrasekhar Ramanathan and Songi Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.05396},
year = {2023}
}