(111)金刚石中完美对齐的浅层系综氮空位中心
介观与纳米尺度物理
2017-09-13 v2 量子物理
摘要
我们报道了在金刚石的()表面上形成完美对齐、高密度、浅层的氮空位（NV）中心。该研究涉及在化学气相沉积（CVD）生长过程中的台阶流生长并伴随高氮通量，这导致了在距衬底表面约 nm处形成高浓度的（> cm）氮层。从NV中心获得的光子计数表明存在x-x cm的NV中心，这表明形成了NV中心的系综。光探测磁共振（ODMR）谱证实了通过CVD台阶流生长制备的所有样品均具有完美对齐（超过 %）。完美对齐的浅层系综NV中心显示出约 %的高拉比对比度，这与单个NV中心报道的数值相当。纳米级核磁共振证明了表面敏感的核自旋探测，并确认了NV中心的深度。单NV中心近似表明NV中心距表面的深度约为- nm，误差小于 nm。因此，通过采用CVD系统的台阶流生长，已开发出一种浅层NV中心材料控制的途径。我们的发现开创了用于大面积量子磁测的NV中心对齐的原子级控制。
引用
@article{arxiv.1704.03642,
title = {Perfectly Aligned Shallow Ensemble Nitrogen-Vacancy Centers in (111) Diamond},
author = {Hitoshi Ishiwata and Makoto Nakajima and Kosuke Tahara and Hayato Ozawa and Takayuki Iwasaki and Mutsuko Hatano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03642},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 4 figures